离心泵工作原理

离心泵的工作原理单级单吸离心泵离心泵的工作简图1－叶轮2－叶片3－泵壳4－漏斗5－阀门6－排出管7－底阀8－吸入管离心泵工作原理离心泵工作原理离心泵装置示意离心泵工作原理..\fiash\离心泵工作原理图1.swf示意图1－底阀2－吸入管3－离心泵4－真空表5－压力表6－截止阀7－单向阀8－排出阀离心泵实验1..\fiash\离心泵实验.swf泵性能实验水泵的铭牌水泵的铭牌型号:12SH-28A扬程：10m流量：684m3/h转数：1450r/min效率：78%轴功率：28kW允许吸上真空高度：4.5m总量：660kg离心泵的性能及参数水泵的基本性能，通常由6个性能参数来表示：

流量（Q）扬程（H）功率（P）效率（η）允许吸上真空高度或必需气蚀余量(NPSH)转速（n）流量（1）流量——在单位时间内从泵出口排出并进入管路的液体体积。以字母q表示，常用单位是m3/s、L／s、m3/h。泵铭牌上的流量是指设计流量，又称额定流量，泵在此流量下运行效率最高。扬程扬程（水头）——单位质量的液体具有的能量，也即单位重量液体通过水泵后其能量的增值。以字母H表示，常用液柱高度m表示。其它单位：Pa(kPa)、atm(1个工程大气压)1atm=98.0665kPa≈0.1MPa扬程计算为H=E2-E1扬程吸程压程实际扬程总扬程功率（1）轴功率（输入功率）(Pa)—泵在一定的流量和扬程工作时，电动机输送给泵轴的功率，以Pa表示，单位以KW表示，水泵铭牌上为轴功率，即额定功率。

（2）有效功率（输出功率）——单位时间内泵对液体所做的功，以Pu表示。效率效率——水泵的有效功率与轴功率的比值，以η表示。泵铭牌上效率为对应于通过设计流量时的最高效率。效率泵内的能量损失分三部分：水力损失、容积损失、机械损失。1、水力损失与水力效率ηh

水流在水泵内摩擦、局部、冲击损失

水力损失的大小决定于过流部件的形状尺寸、壁面粗糙度和泵的工作情况。水力损失越大，泵扬程越小。效率2、容积损失与容积效率ηv

水流流经叶轮之后，有一小部分高压水经过泵体内间隙（如减漏环）和轴向力平衡装置（如平衡孔、平衡盘）泄漏到叶轮的进口，以及从轴封处泄漏到泵外，因而消耗了一部分能量。漏损流量q的大小与泵的结构形式、比转速及泵的流量大小有关。在吸入口径相同的情况下，比转速大的泵漏损流量小。对给定的泵，要降低漏损量q，关键在于控制密封环与叶轮间的运转间隙量。漏损量q越大，泵的出水量Q越小。效率3、机械损失与机械效率ηm

叶轮在泵体内的液流中旋转时，叶轮盖板外侧与液体产生摩擦，泵轴转动时轴和轴封、轴承产生摩擦，因而消耗了一部分能量。转速转速——泵叶轮的转动速度，通常以每分钟转动的次数来表示，以字母n表示。常用单位r/min。转速必须控制在一定范围之内。如果为异步电动机作为动力机，则额定转速：n=2950r/min、n=1450r/min、n=730r/minn=485r/min等等比转数比转数又称比转速ns反映泵的基本形状，泵的基本性能的综合参数。ns=

流量扬程转速大流量、低扬程的泵，ns值大比转速和叶轮形状与性能曲线的关系离心泵的汽蚀现象由离心泵工作原理可知，在离心泵叶轮中心附近形成低压，这一压强的高低与泵的吸上高度密切相关。

1．泵的吸上高度是指贮槽液面与离心泵吸入口之间的垂直距离。当贮槽上方压强一定时，若泵吸入口的压强越低，则吸上高度就越高，但是泵吸入口的低压是有限制的。当在泵的流通（一般在叶轮入口附近）中液体的静压强等于或低于该液体在工作温度下的饱和蒸汽压pV时，液体将部分汽化，产生气泡。含气泡的液体进入高压区后，气泡就急剧凝结或破裂。因气泡的消失而产生了局部真空，周围的液体就以极高的速度流向原气泡中心，瞬间产生了极大的局部冲击压力，造成对叶轮和泵壳的冲击，使材料受到破坏。汽蚀现象2．汽蚀现象：通常把泵内气泡的形成和破裂而使叶轮材料受到损坏的过程，称为气蚀现象。离心泵在汽蚀状态下工作（1）泵体振动并发出噪音；（2）压头、流量效率大幅度下降，严重时不能输送液体；（3）时间长久，在水锤冲击和液体中微量溶解氧对金属化学腐蚀的双重作用下，叶片表面出现斑痕和裂缝，甚至呈海绵状逐渐脱落。离心泵在正常运行时，必须避免发生汽蚀现象。为此，叶轮入口附近处液体的绝对压强必须高于该液体在工作温度下的饱和蒸汽压。这就要求离心泵有适宜的安装高度。通常由离心泵的抗汽蚀性能（又称吸上性能）来确定其安装高度。离心泵的抗汽蚀性能一般采用两种指标来表示离心泵的抗气蚀性能（又称吸上性能）1．离心泵的允许吸上真空度允许吸上真空度是指为避免发生汽蚀现象，离心泵入口处可允许达到的最高真空度（即最低的绝对压强）。其值通过实验测定。由于实验中不易测出叶轮入口附近处的最低压强的位置，因此以测定泵入口处的压强代替。允许吸上真空度注意：离心泵的允许吸上真空度值越大，表示该泵在一定操作条件下抗汽蚀性能越好。值大小与泵的结构、流量、被输送液体的性质及当地大气压等因素有关，通常由泵的制造工厂实验测定。实验值列在泵的样本或说明书的性能表上。应注意，该实验是在大气压为10mHgH2O（9.81×104Pa）下，以20oC清水为介质进行的。因此若输送其它液体，或操作条件与上述的实验条件不同时，应进行换算离心泵的抗汽蚀性能2．离心泵的气蚀余量为防止汽蚀现象的发生，在离心泵的入口处液体的静压头和动压头之和必须大于操作温度下的液体饱和蒸汽压头某一数值，此数值即定义为离心泵的汽蚀余量Δh目前在国产泵样本的性能表中，离心油泵中的汽蚀余量用符号Δh表示，离心水泵的汽蚀余量用NPSH表示离心泵的汽蚀余量离心泵的Δhc由泵制造厂实验测定，其值随流量增大而增大。为确保离心泵的正常操作，将所测得的临界汽蚀余量Δhc加上一定的安全量后，称为必需气蚀余量Δhr，并且列入泵产品样本性能表中。离心水泵用（NPSH）r表示，离心油泵用Δhr表示。在一些离心泵的特性曲线图上，也绘出Δhr－Q曲线。也应注意在确定离心泵安装高度时应取可能出现的最大流量为计算依据。允许吸上真空高度或必需气蚀余量(NPSH)

允许吸上真空高度——指泵在标准状况下(即水温为20℃、一个标准大气压)运转时，泵所允许的最大的吸上真空高度。单位为mH2O。

必需气蚀余量(NPSH)——指泵进口处，单位重量液体所具有超过饱和蒸气压力的富裕能量。水泵厂一般常用汽蚀余量来反映轴流泵等的吸水性能。单位为m。

两者是从不同的角度来反映泵吸入液体性能好坏的参数，可以确定离心泵的安装高度。离心泵的安装与操作1．安装：（1）安装高度不能太高，应小于允许安装高度。（2）尽量设法减小吸入管路的阻力，以减少发生汽蚀的可能性。主要考虑：吸入管路应短而直；吸入管路的直径可以稍大；