离心水泵的工作原理是什么?
离心水泵的工作原理就是在泵内充满水的情况下,叶轮旋转使叶轮内的水也跟着旋转,叶轮内的水在离心力的作用下获得能量。叶轮槽道中的水在离心力的作用下甩向外围流进泵壳,于是叶轮中心压力降低,这个压力低于进水管内压力,水就在这个压力差作用下由吸水池流入叶轮,这样水泵就可以不断地吸水、供水了。
离心泵的工作原理:
离心泵是利用叶轮旋转而使水产生的离心力来工作的。离心泵在启动前,必须使泵壳和吸水管内充满水,然后启动电机,使泵轴带动叶轮和水做高速旋转运动,水在离心力的作用下,被甩向叶轮外缘,经蜗形泵壳的流道流入水泵的压水管路。水泵叶轮中心处,由于水在离心力的作用下被甩出后形成真空,吸水池中的水便在大气压力的作用下被压进泵壳内,叶轮通过不停地转动,使得水在叶轮的作用下不断流入与流出,达到了输送水的目的。
(1)叶轮被泵轴带动旋转,对位于叶片间的流体做功,流体受离心力的作用,由叶轮中心被抛向外围。当流体到达叶轮外周时,流速非常高。
(2)泵壳汇集从各叶片间被抛出的液体,这些液体在壳内顺着蜗壳形通道逐渐扩大的方向流动,使流体的动能转化为静压能,减小能量损失。所以泵壳的作用不仅在于汇集液体,它更是一个能量转换装置。
(3)液体吸上原理:依靠叶轮高速旋转,迫使叶轮中心的液体以很高的速度被抛开,从而在叶轮中心形成低压,低位槽中的液体因此被源源不断地吸上。单级单吸式离心泵的主要部件是一个蜗壳形的泵壳、一个固定在泵轴上的叶轮,叶轮上有6~12片叶片。泵壳上有两个接口,一个在泵壳轴线方向,为吸液口,与吸入管路相连,另一个在泵壳的切线方向,为排液口,与排出管路相连。离心泵一般由电动机带动,在启动泵前,泵体及吸入管路内充满液体。当叶轮高速旋转时,叶轮带动叶片间的液体一道旋转,由于离心力的作用,液体从叶轮中心被甩向叶轮外缘(流速可增大至15~25m/s),动能也随之增加。当液体进入泵壳后,由于蜗壳形泵壳中的流道逐渐扩大,液体流速逐渐降低,一部分动能转变为静压能,于是液体以较高的压强沿排出口流出。与此同时,叶轮中心处由于液体被甩出而形成一定的真空,而液面处的压强Pa比叶轮中心处要高,因此,吸入管路的液体在压差作用下进入泵内。叶轮不停旋转,液体也连续不断的被吸入和压出。由于离心泵之所以能够输送液体,主要靠离心力的作用,故称为离心泵。离心泵在运转时,如果泵内没有充满液体,或者在运转过程中泵内漏入空气,由于空气密度比液体密度小得多,在叶轮旋转时产生的离心力也小,使吸入口处不能形成足够的真空度,将液体吸入泵内,这时,虽然叶轮转动,却不能输送液体,这种现象称为“气缚”。为了避免“气缚”的产生,必须在每次启动泵之前将泵体及吸入管路内充满液体并排尽空气。对于输送温度较高或易挥发的液体,离心泵通常要在一定的灌注压头下工作。
据统计,在化工生产(包括石油化工)装置中,离心泵的使用量占泵总量的70%~80%。
离心泵的工作原理
离心泵主要由叶轮、轴、泵壳、轴封及密封环等组成。一般离心泵启动前泵壳内要灌满液体,当原动机带动泵轴和叶轮旋转时,液体一方面随叶轮作圆周运动,一方面在离心力的作用下自叶轮中心向外周抛出,液体从叶轮获得了压力能和速度能。当液体流经蜗壳到排液口时,部分速度能将转变为静压力能。在液体自叶轮抛出时,叶轮中心部分造成低压区,与吸入液面的压力形成压力差,于是液体不断地被吸入,并以一定的压力排出。
离心泵的主要零部件
(1)
泵壳
泵壳有轴向剖分式和径向剖分式两种。大多数单级泵的壳体都是蜗壳式的,多级泵径向剖分壳体一般为环形壳体或圆形壳体。
一般蜗壳式泵壳内腔呈螺旋型液道,用以收集从叶轮中甩出的液体,并引向扩散管至泵出口。泵壳承受全部的工作压力和液体的热负荷。
(2)
叶轮
叶轮是唯一的作功部件,泵通过叶轮对液体作功。叶轮型式有闭式、开式、半开式三种。闭式叶轮由叶片、前盖板、后盖板组成。半开式叶轮由叶片和后盖板组成。开式叶轮只有叶片,无前后盖板。闭式叶轮效率较高,开式叶轮效率较低。
(3)
密封环
密封环的作用是防止泵的内泄漏和外泄漏,由耐磨材料制成的密封环,镶于叶轮前后盖板和泵壳上,磨损后可以更换。
(4)
轴和轴承
泵轴一端固定叶轮,一端装联轴器。根据泵的大小,轴承可选用滚动轴承和滑动轴承。
(5)
轴封
轴封一般有机械密封和填料密封两种。一般泵均设计成既能装填料密封,又能装机械密封。
离心泵是利用叶轮旋转而使水产生的离心力来工作的。离心泵在启动前,必须使泵壳和吸水管内充满水,然后启动电机,使泵轴带动叶轮和水做高速旋转运动,水在离心力的作用下,被甩向叶轮外缘,经蜗形泵壳的流道流入水泵的压水管路。
基本构造:
1、 叶轮是离心泵的核心部分,它转速高输出力大。
2、 泵体也称泵壳,它是水泵的主体。起到支撑固定作用,并与安装轴承的托架相连接。
3、 泵轴的作用是借联轴器和电动机相连接,将电动机的转矩传给叶轮,所以它是传递机械能的主要部件。
4、 密封环又称减漏环。
5、 填料函主要由填料,不让泵内的水流流到外面来也不让外面的空气进入到泵内。始终保持水泵内的真空!当泵轴与填料摩擦产生热量就要靠水封管注水到水封圈内使填料冷却!
6、轴向力平衡装置,在离心泵运行过程中,由于液体是在低压下进入叶轮,而在高压下流出,使叶轮两侧所受压力不等,产生了指向入口方向的轴向推力,会引起转子发生轴向窜动,产生磨损和振动。
注意事项:
1、离心泵在一定转速下所产生的扬程有一限定值。工作点流量和轴功率取决于与泵连接的装置系统的情况。扬程随流量而改变。
2、工作稳定,输送连续,流量和压力无脉动。
3、一般无自吸能力,需要将泵先灌满液体或将管路抽成真空后才能开始工作。