离心泵结构和原理

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1、离心泵结构和原理离心泵结构和原理离心泵结构和原理离心泵结构和原理 一、离心泵工作原理一、离心泵工作原理 二、离心泵主要参数二、离心泵主要参数 三、离心泵构造三、离心泵构造 四、离心泵的开停操作四、离心泵的开停操作 五五、 离心泵的常见问题及处理离心泵的常见问题及处理1. 1. 离心泵工作原理离心泵工作原理1 轴 2 机封 3 扩压管 4 叶轮 5 吸入室 6 口环 7 蜗壳离心泵典型结构离心泵典型结构1. 1. 离心泵工作原理离心泵工作原理1.11.1 离心泵工作原理离心泵工作原理离心泵之所以能把水送出去是由于离心力的作用。水离心泵之所以能把水送出去是由于离心力的作用。水 泵在工作前，泵体和进

2、水管必须罐满水形成真空状态，当叶泵在工作前，泵体和进水管必须罐满水形成真空状态，当叶 轮快速转动时，叶片促使水快速旋转，旋转着的水在离心力轮快速转动时，叶片促使水快速旋转，旋转着的水在离心力 的作用下从叶轮中飞去，泵内的水被抛出后，叶轮的中心部的作用下从叶轮中飞去，泵内的水被抛出后，叶轮的中心部 分形成真空区域。水源的水在大气压力（或水压）的作用下分形成真空区域。水源的水在大气压力（或水压）的作用下 通过管网压到了进水管内。这样循环不已，就可以实现连续通过管网压到了进水管内。这样循环不已，就可以实现连续 抽水。抽水。1. 1. 离心泵工作原理离心泵工作原理液体甩出，叶轮中心形成液体甩出，叶轮中

3、心形成低压低压驱动机带动叶轮高速旋转叶轮带动液体高速旋转产生产生离心力离心力液体获得能量（压力能 、速度能增加） 吸入罐与泵之间产生吸入罐与泵之间产生压差压差吸入液体，实现吸入液体，实现连续工作连续工作输送液体输送液体1.2 1.2 离心泵工作流程：离心泵工作流程：1. 1. 离心泵工作原理离心泵工作原理1.3 1.3 离心泵工作动画演示离心泵工作动画演示1. 1. 离心泵工作原理离心泵工作原理1.41.4 离心泵的气蚀离心泵的气蚀1.4.11.4.1 汽蚀发生的机理汽蚀发生的机理离心泵运转时，流体的压力随着从泵入口到叶轮入口而下降，在叶片离心泵运转时，流体的压力随着从泵入口到叶轮入口而下降，

4、在叶片 附近，液体压力最低。此后，由于叶轮对液体做功，压力很快上升。当附近，液体压力最低。此后，由于叶轮对液体做功，压力很快上升。当 叶轮叶片入口附近压力小于等于液体输送温度下的饱和蒸汽压力时，液叶轮叶片入口附近压力小于等于液体输送温度下的饱和蒸汽压力时，液 体就汽化。同时，还可能有溶解在液体内的气体溢出，它们形成许多汽体就汽化。同时，还可能有溶解在液体内的气体溢出，它们形成许多汽 泡。当汽泡随液体流到叶道内压力较高处时，外面的液体压力高于汽泡泡。当汽泡随液体流到叶道内压力较高处时，外面的液体压力高于汽泡 内的汽化压力，则汽泡会凝结溃灭形成空穴。瞬间内周围的液体以极高内的汽化压力，则汽泡会凝结

5、溃灭形成空穴。瞬间内周围的液体以极高 的速度向空穴冲来，造成液体互相撞击，使局部的压力骤然剧增（有的的速度向空穴冲来，造成液体互相撞击，使局部的压力骤然剧增（有的 可达数百个大气压）。可达数百个大气压）。这不仅阻碍流体的正常流动，更为严重的是，如果这些汽泡在叶轮壁这不仅阻碍流体的正常流动，更为严重的是，如果这些汽泡在叶轮壁 面附近溃灭，则液体就像无数小弹头一样，连续地打击金属表面，其撞面附近溃灭，则液体就像无数小弹头一样，连续地打击金属表面，其撞 击频率很高（有的可达击频率很高（有的可达20003000Hz20003000Hz），金属表面会因冲击疲劳而剥裂），金属表面会因冲击疲劳而剥裂 。若汽

6、泡内夹杂某些活性气体（如氧气等），他们借助汽泡凝结时放出。若汽泡内夹杂某些活性气体（如氧气等），他们借助汽泡凝结时放出 的能量（局部温度可达的能量（局部温度可达200300200300），还会形成热电偶并产生电解，对），还会形成热电偶并产生电解，对 金属起电化学腐蚀作用，更加速了金属剥蚀的破坏速度。上述这种液体金属起电化学腐蚀作用，更加速了金属剥蚀的破坏速度。上述这种液体 汽化、凝结、冲击，形成高压、高温、高频率的冲击载荷，造成金属材汽化、凝结、冲击，形成高压、高温、高频率的冲击载荷，造成金属材 料的机械剥裂与电化学腐蚀破坏的综合现象称为汽蚀。料的机械剥裂与电化学腐蚀破坏的综合现象称为汽蚀。1

7、. 1. 离心泵工作原理离心泵工作原理1.4.21.4.2 汽蚀的后果汽蚀的后果汽蚀使过流部件被剥蚀破坏汽蚀使过流部件被剥蚀破坏 通常离心泵受汽蚀破坏的部位，先在叶片入口附近，继而延通常离心泵受汽蚀破坏的部位，先在叶片入口附近，继而延 至叶轮出口。起初是金属表面出现麻点，继而表面呈现槽沟至叶轮出口。起初是金属表面出现麻点，继而表面呈现槽沟 状、蜂窝状、鱼鳞状的裂痕，严重时造成叶片或叶轮前后盖状、蜂窝状、鱼鳞状的裂痕，严重时造成叶片或叶轮前后盖 板穿孔，甚至叶轮破裂，造成严重事故。因而汽蚀严重影响板穿孔，甚至叶轮破裂，造成严重事故。因而汽蚀严重影响 到泵的安全运行和使用寿命。到泵的安全运行和使用

8、寿命。汽蚀使泵的性能下降汽蚀使泵的性能下降 汽蚀使叶轮和流体之间的能量转换遭到严重的干扰，使泵的汽蚀使叶轮和流体之间的能量转换遭到严重的干扰，使泵的 性能下降，严重时会使液流中断无法工作。性能下降，严重时会使液流中断无法工作。1. 1. 离心泵工作原理离心泵工作原理1.4.21.4.2 汽蚀的后果汽蚀的后果 汽蚀使泵产生噪音和振动汽蚀使泵产生噪音和振动气泡溃灭时，液体互相撞击并撞击壁面，会产生各种频率气泡溃灭时，液体互相撞击并撞击壁面，会产生各种频率 的噪音。严重时可以听到泵内有的噪音。严重时可以听到泵内有“ “噼啪噼啪” ”的爆炸声，同时引起的爆炸声，同时引起 机组的振动。而机组的振动又进一

9、步足使更多的汽泡产生和机组的振动。而机组的振动又进一步足使更多的汽泡产生和 溃灭，如此互相激励，导致强烈的汽蚀共振，致使机组不得溃灭，如此互相激励，导致强烈的汽蚀共振，致使机组不得 不停机，否则会遭到破坏。不停机，否则会遭到破坏。1. 1. 离心泵工作原理离心泵工作原理1.5.3 1.5.3 离心泵产生汽蚀的原因离心泵产生汽蚀的原因1 1、被输送的介质温度过高；、被输送的介质温度过高；2 2、水池液位过低，有气体被吸入；、水池液位过低，有气体被吸入；3 3、泵的安装高度过高；、泵的安装高度过高；4 4、流速和吸入管路上的阻力太大；、流速和吸入管路上的阻力太大；5 5、吸入管道、压兰、吸入管道、

10、压兰( (指不带液封的指不带液封的) )密封不好，有空气进入。密封不好，有空气进入。6 6、流量过大，也就是说出口阀门开的太大、流量过大，也就是说出口阀门开的太大1. 1. 离心泵工作原理离心泵工作原理1.5.4 1.5.4 气蚀的解决方案气蚀的解决方案清理进口管路的异物使进口畅通，或者增加管径的大小；清理进口管路的异物使进口畅通，或者增加管径的大小；降低输送介质的温度；降低输送介质的温度； 降低安装高度；降低安装高度； 重新选泵，或者对泵的某些部件进行改进，比如选用耐汽重新选泵，或者对泵的某些部件进行改进，比如选用耐汽 蚀材料等等蚀材料等等 6 6 使泵体内灌满液体或者在进口增加一缓冲罐就可

11、以解决使泵体内灌满液体或者在进口增加一缓冲罐就可以解决 2. 2. 离心泵主要工作参数：离心泵主要工作参数：流量流量 QQ 扬程扬程 H H 转速转速 n n 功率功率 N N 效率效率 气蚀余量（气蚀余量（hrhr）2. 2. 离心泵主要工作参数：离心泵主要工作参数：2.1 2.1 流量流量即泵在单位时间内排出的液体量即泵在单位时间内排出的液体量, ,通常用体积单位表示通常用体积单位表示, ,符号符号 Q,Q,单位有单位有m3/h,m3/s,l/sm3/h,m3/s,l/s等等, , 体积流量体积流量Q Q ： m3/h m3/s L/s m3/h m3/s L/s 质量流量质量流量m m

12、： kg/h kg/s kg/h kg/s t/ht/h m= m=QQ 液体密度液体密度kg/m3kg/m3。 用的较多2. 2. 离心泵主要工作参数：离心泵主要工作参数：2.2 2.2 扬程扬程输送单位重量的液体从泵入口处输送单位重量的液体从泵入口处( (泵进口法兰泵进口法兰) )到泵出口处到泵出口处 ( (泵出口法兰泵出口法兰), ),其能量的增值。其能量的增值。常用常用H H表示表示, ,单位单位J/kgJ/kg、mm液柱。液柱。 （J=J=NmNm）2. 2. 离心泵主要工作参数：离心泵主要工作参数：2.3 2.3 转速转速泵的转速是泵每分钟旋转的次数泵的转速是泵每分钟旋转的次数,

13、,用用n n来表示。来表示。单位：单位：rpmrpm，或，或r/sr/s一般离心泵转速一般离心泵转速970 rpm970 rpm、1450 rpm1450 rpm、2950 rpm2950 rpm；高速离心泵的转速可达高速离心泵的转速可达 20000 rpm20000 rpm以上。以上。 2. 2. 离心泵主要工作参数：离心泵主要工作参数：2.4 2.4 功率功率单位时间内所做的功。单位时间内所做的功。单位：单位：工程单位：工程单位：1 kW=1000 W 1 kW=1000 W 有效功率有效功率NeNe 单位时间内泵输送出去的液体有效能头。单位时间内泵输送出去的液体有效能头。KWKW 轴功率

14、轴功率N N： 泵轴输入的功率。泵轴输入的功率。2. 2. 离心泵主要工作参数：离心泵主要工作参数：2.5 2.5 效率效率用用 表示，是衡量泵的经济性的指标。表示，是衡量泵的经济性的指标。N N：泵输入功率：泵输入功率 （轴功率）（轴功率） NeNe：液体得到功率（有效功率）：液体得到功率（有效功率）两者的差别在于损失，包括流动损失、泄漏、机械摩擦等两者的差别在于损失，包括流动损失、泄漏、机械摩擦等 。 3. 3. 离心泵结构离心泵结构叶轮叶轮泵体泵体轴轴轴封轴封轴承箱轴承箱3. 3. 离心泵结构离心泵结构3. 3. 离心泵结构离心泵结构3.1 3.1 叶轮叶轮它是离心泵内传递能量给液体的唯

15、一元件它是离心泵内传递能量给液体的唯一元件, ,叶轮用键固定叶轮用键固定 于轴上，随轴由原动机带动旋转，通过叶片把原动机的能量于轴上，随轴由原动机带动旋转，通过叶片把原动机的能量 传给液体。传给液体。叶轮的作用是将原动机的机械能直接传给液体，以增加叶轮的作用是将原动机的机械能直接传给液体，以增加 液体的静压能和动能液体的静压能和动能( (主要增加静压能主要增加静压能) )。3. 3. 离心泵结构离心泵结构3.1 3.1 叶轮叶轮叶轮有开式、半闭式和闭式三种，如图所示。叶轮有开式、半闭式和闭式三种，如图所示。开式叶轮在叶片两侧无盖板，制造简单、清洗方便，适用于输送含开式叶轮在叶片两侧无盖板，制造简单、清洗方便，适用于输送含 有较大量悬浮物的物料，效率较低，输送的液体压力不高；半闭式叶轮有较大量悬浮物的物料，效率较低，输送的液体压力不高；半闭式叶轮 在吸入口一侧无盖板，而在另一侧有盖板，适用于输送易沉淀或含有颗在吸入口一侧无盖板，而在另一侧有盖板，适用于输送易沉淀或含有颗 粒的