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技術(shù)文章

離心泵的工作原理

閱讀:1852          發(fā)布時(shí)間:2019-12-24

離心泵的基礎(chǔ)知識(shí)
    
一、離心泵的工作原理:
     離心泵是利用葉輪旋轉(zhuǎn)而使水產(chǎn)生的離心力來(lái)工作的。離心泵在啟動(dòng)前,必須使泵殼和吸水管內(nèi)充滿水,然后啟動(dòng)電機(jī),使泵軸帶動(dòng)葉輪和水做高速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),水在離心力的作用下,被甩向葉輪外緣,經(jīng)蝸形泵殼的流道流入水泵的壓水管路。水泵葉輪中心處,由于水在離心力的作用下被甩出后形成真空,吸水池中的水便在大氣壓力的作用下被壓進(jìn)泵殼內(nèi),葉輪通過(guò)不停地轉(zhuǎn)動(dòng),使得水在葉輪的作用下不斷流入與流出,達(dá)到了輸送水的目的。
  二、離心泵的主要零件:
    離心泵是由許多零件組成的,根據(jù)工作時(shí)各部件所處的工作狀態(tài),大致可以分成三大類型:轉(zhuǎn)動(dòng)部件、固定部件和交接部件。
    1.葉輪
    葉輪是泵的核心組成部分,它可使水獲得動(dòng)能而產(chǎn)生流動(dòng)。葉輪由葉片、蓋板和輪轂組成,見(jiàn)圖l-2。選擇葉輪材料時(shí),除了要考慮離心力作用下的機(jī)械強(qiáng)度以外,還要考慮材料的耐磨和耐腐蝕性能。目前多數(shù)葉輪采用鑄鐵、鑄鋼和青銅制成。
    葉輪一般可分為單吸式葉輪與雙吸式葉輪兩種。單吸式葉輪如圖l-2所示,它是單邊吸水,葉輪的前蓋板與后蓋板呈不對(duì)稱狀。雙吸式葉輪如圖1—3所示兩邊吸水,葉輪蓋板呈對(duì)稱狀,一般大流量離心泵多數(shù)采用雙吸式葉輪。 

圖1 2單吸式葉輪    圖l—3雙吸式葉輪


1一前蓋板;2一后蓋板;3一葉片;4葉槽;    1一吸人口;2一輪蓋;3一葉片5一吸水口;6一輪轂;7一泵軸    4一輪轂;5一軸孔
    葉輪按其蓋板情況又可分為封閉式、敞開(kāi)式和半開(kāi)式三種,如圖l—4所示。離心泵往往采用封閉式葉輪單槽道或雙槽道結(jié)構(gòu),以防止雜物堵塞;砂泵則往往采用半開(kāi)式及敞開(kāi)式結(jié)構(gòu),以防止砂粒對(duì)葉輪的磨損及堵塞。
    2.泵軸
    泵軸是用來(lái)旋轉(zhuǎn)泵葉輪的。常用材料是碳素鋼和不銹鋼。泵軸應(yīng)有足夠的抗扭強(qiáng)度和足夠的剛度,其撓度不超過(guò)允許值。葉輪和軸用鍵來(lái)聯(lián)結(jié)。鍵是轉(zhuǎn)動(dòng)體之問(wèn)的連接件,離心泵中一般采用平鍵,這種鍵只能傳遞扭矩而不能固定葉輪的軸向位置,在大、中型水泵中葉輪的軸向位置通常采用軸套和并緊軸套的螺母來(lái)定位的。
    3.泵殼
    其過(guò)水部分要求有良好的水力條件。水泵及泵站設(shè)計(jì)計(jì)算葉輪工作時(shí),沿蝸殼的漸擴(kuò)斷面上,流量是逐漸增大的,為了減少水力損失,在離心泵設(shè)計(jì)中應(yīng)使沿蝸殼漸擴(kuò)斷面流動(dòng)的水流速度是一常數(shù)。水由蝸殼排出后,經(jīng)錐形擴(kuò)散管而流入壓水管。蝸殼上錐形擴(kuò)散管的作用是降低水流的速度,使流速水頭的一部分轉(zhuǎn)化為壓力水頭。泵殼的材料選擇,除了考慮介質(zhì)對(duì)過(guò)流部分的腐蝕和磨損以外,還應(yīng)使殼體具有作為耐壓容器的足夠的機(jī)械強(qiáng)度。
    4.泵殼
    泵殼由若干零部件組成,其內(nèi)腔形成了葉輪工作室、吸水室和壓水室。泵殼的形狀和大小取決于葉輪結(jié)構(gòu)形式和尺寸以及由水力設(shè)計(jì)確定的吸水室和壓水室形狀尺寸。泵殼主要有端蓋式泵殼和中開(kāi)式泵殼兩種,端蓋式泵殼沿著與泵軸心線相垂直的徑向面剖分,形成泵體
和泵蓋,多用于單級(jí)泵,如圖1-5(a)所示;中開(kāi)式泵殼沿通過(guò)泵軸心線的平面剖分的泵殼,常用于雙支承的蝸殼式泵,如橫軸單吸雙吸泵等。
 

中開(kāi)式離心泵殼
    離心泵的泵殼通常鑄成蝸殼形。蝸殼形流道沿流出的方向不斷增大,可使其中水流的速度保持不變,以減少由于流速的變化而產(chǎn)生的能量損失。泵的出水口處有一段擴(kuò)散形的錐形管,水流隨著斷面的增大,速度逐漸減小,而壓力逐漸增大,水的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為勢(shì)能。一般在泵體頂部設(shè)有放氣或加水的螺孔,以便在水泵啟動(dòng)前用來(lái)抽真空或灌水。
    5.泵座
    泵座上有與底板或基礎(chǔ)固定用的法蘭孔。在泵殼的底部設(shè)有放水螺孔,以便在水泵停車.

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