離心泵的(de)工作原理

　　離心泵(beng)在化工生産(chǎn)中應用最爲(wèi)廣泛，這是由(you)于其具有性(xìng)能适用範圍(wéi)廣(包括流量(liàng)、壓頭及對介(jie)質性質的适(shi)應性)、體積小(xiao)、結構簡單、操(cāo)作容易、流量(liang)均勻、故障少(shǎo)、壽命長、購置(zhì)費和操作⛷️費(fèi)均較低等突(tu)出優點。因而(er)，本🔞章将離心(xin)泵作爲流體(tǐ)力學原理應(ying)用的典型實(shí)例加以重點(dian)介紹💛。
 

 

　　離心泵(beng)的基本結構(gòu)和工作原理(lǐ)

　　讨論離心泵(bèng)的基本結構(gòu)和工作原理(lǐ)，要緊緊扣住(zhu)将動能有效(xiào)📞轉化爲靜壓(ya)能這個主題(tí)來展開。

　　(一)離(lí)心泵的基本(ben)結構

　　離心泵(beng)的基本部件(jian)是高速旋轉(zhuan)的葉輪和固(gù)定的蝸牛形(xíng)泵殼。具有若(ruo)幹個(通常爲(wèi)4～12個)後彎葉片(pian)的葉輪緊固(gù)于🌈泵軸上，并(bing)随泵軸由電(dian)機驅動作高(gao)速旋轉。葉輪(lun)是直接對泵(beng)内液體做功(gong)的部件，爲離(li)心泵⚽的供能(neng)裝置。泵殼中(zhong)央的吸入口(kǒu)與吸入管路(lu)相連接，吸入(ru)管路的底部(bu)裝有單向底(dǐ)閥。泵殼側旁(pang)的排出口與(yǔ)裝有調節閥(fa)門的排出🆚管(guan)路相連接。

　　(二(er))離心泵的工(gong)作原理

　　當離(li)心泵啓動後(hòu)，泵軸帶動葉(ye)輪一起作高(gāo)速旋轉👨‍❤️‍👨運動(dong)，迫使預先充(chōng)灌在葉片間(jian)液體旋轉，在(zài)慣性離心力(li)的作用下，液(yè)體🏃‍♀️自葉輪中(zhong)心向外周作(zuò)徑向運動。液(yè)體在流經葉(yè)輪的運動過(guo)程獲得了能(neng)量，靜壓🤞能增(zeng)高，流速增大(da)。當液體離開(kāi)葉輪進入泵(beng)殼後，由于殼(ke)内流道逐漸(jian)擴大而🏃‍♀️減速(su)，部分動能轉(zhuan)化爲靜壓能(néng)，最後沿👉切向(xiang)流入排出管(guǎn)🐕路。所以蝸形(xing)泵殼不僅是(shì)彙集由葉輪(lun)流出液體的(de)部件🔞，而且又(yòu)是一個轉能(néng)裝置。

　　當液體(tǐ)自葉輪中心(xin)甩向外周的(de)同時，葉輪中(zhong)心形成低壓(yā)區，在貯槽液(yè)面與葉輪中(zhong)心總勢能差(chà)的作用下，緻(zhì)使液體被吸(xī)進葉輪中心(xīn)。依靠葉輪的(de)不斷運轉，液(ye)體便連續地(dì)被吸入和排(pai)出。液🤩體在離(lí)心泵中獲得(de)的機械能量(liang)最終表現爲(wei)靜壓能的提(ti)高。

　　需要強調(diao)指出的是，若(ruo)在離心泵啓(qi)動前沒向泵(beng)殼内灌滿被(bei)輸送的液體(tǐ)，由于空氣密(mi)度低，葉輪旋(xuan)轉後産生的(de)離心力小，葉(yè)輪中心區不(bú)足以形成吸(xi)入貯槽内液(yè)體的低壓，因(yīn)而雖啓動離(lí)心泵也不能(néng)輸送液體。這(zhè)表明離心泵(beng)無自吸能力(li)，此現象稱爲(wèi)氣縛。吸入管(guǎn)路安裝單向(xiang)底閥是爲了(le)防止啓動前(qián)灌👨‍❤️‍👨入泵殼内(nèi)的液⁉️體從殼(ké)内流出📞。空氣(qì)從吸入管🤟道(dao)進到泵殼中(zhōng)都會造成氣(qì)縛。
 

 

　　(三)離心泵(beng)的葉輪和其(qí)它部件

　　1、離心(xin)泵的葉輪

　　葉(yè)輪是離心泵(bèng)的關鍵部件(jian)。

　　(1)按其機械結(jié)構可分爲閉(bì)式、半閉式和(he)開式三種。閉(bi)式葉輪适用(yong)于輸送清潔(jié)液體;半閉式(shì)和開式葉輪(lún)适用于輸送(sòng)含有固體顆(kē)粒的懸浮液(yè)，這類泵的效(xiao)✉️率低。

　　閉式和(hé)半閉式葉輪(lun)在運轉時，離(lí)開葉輪的一(yī)部分高☔壓液(ye)體可漏入葉(ye)輪與泵殼之(zhī)間的空腔中(zhong)，因葉輪前側(ce)液體吸入口(kou)處壓👄強低，故(gù)液體作用于(yú)葉輪前、後側(ce)的壓力不等(deng)，便産生了指(zhǐ)向葉輪吸入(rù)口側📱的軸向(xiàng)推力。該力推(tuī)動葉輪向吸(xi)入口側移動(dòng)，引起葉輪和(he)泵殼接觸處(chu)的摩損，嚴重(zhòng)時造成泵的(de)振動㊙️，破壞泵(beng)的正常操作(zuo)。在葉輪後蓋(gai)闆上鑽若幹(gan)個小孔，可減(jian)少葉輪兩側(ce)的壓力差，從(cong)而❌減輕了軸(zhou)向推力的不(bú)利影響，但同(tóng)🌍時也降低了(le)泵的效率。這(zhe)些小孔稱爲(wèi)平衡孔。

　　(2)按吸(xi)液方式不同(tóng)可将葉輪分(fen)爲單吸式與(yǔ)雙吸式兩🈲種(zhong)，單吸🧡式葉輪(lún)結構簡單，液(ye)體隻能從一(yi)側吸入。雙吸(xi)式葉輪可同(tong)時從葉輪兩(liǎng)側對稱地吸(xi)入液體，它不(bu)僅具有較大(dà)的吸液能力(lì)，而且基本上(shàng)消除了🙇🏻軸向(xiang)推力㊙️。

　　(3)根據葉(yè)輪上葉片上(shàng)的幾何形狀(zhuàng)，可将葉片分(fèn)爲後💃彎、徑向(xiàng)✂️和🍉前🈚彎三種(zhǒng)，由于後彎葉(yè)片有利于液(ye)體的動能轉(zhuǎn)換爲靜壓能(néng)，故而被廣泛(fàn)采用。
 

 

　　2、離心泵(beng)的導輪 離心(xin)泵的工作原(yuan)理

　　爲了減少(shǎo)離開葉輪的(de)液體直接進(jìn)入泵殼時因(yīn)沖擊而引起(qǐ)的🌂能量損失(shī)，在葉輪與泵(beng)殼之間有時(shí)裝置一個固(gù)🆚定不動而帶(dai)有葉片的導(dǎo)輪。導輪中的(de)葉👄片使進入(rù)泵殼的液體(tǐ)逐漸轉向而(er)且流道連續(xu)擴大，使部分(fèn)♋動能有效地(di)轉換爲靜壓(yā)能。多級離心(xin)泵通常均安(ān)裝導輪。

　　蝸牛(niú)形的泵殼、葉(ye)輪上的後彎(wan)葉片及導輪(lún)均能提高動(dòng)能👉向靜壓能(neng)的轉化率，故(gu)均可視作轉(zhuǎn)能裝置。

　　3、軸封(feng)裝置

　　由于泵(beng)軸轉動而泵(beng)殼固定不動(dong)，在軸和泵殼(ké)的接觸處必(bì)然有一定間(jiān)隙。爲避免泵(beng)内高壓液體(ti)沿間隙漏出(chu)，或防止外界(jie)空氣從相反(fan)方向進入泵(bèng)内，必須設置(zhì)軸封裝置。離(li)心泵的軸封(fēng)裝置有填料(liào)函和機械(端(duān)面㊙️)密封。填料(liao)函是将泵🔅軸(zhou)穿過泵📐殼的(de)環隙作成密(mi)封圈，于其中(zhōng)裝入📐軟填料(liào)(如浸油或塗(tú)石墨的石棉(mian)繩等)。

　　機械密(mi)封是由一個(gè)裝在轉軸上(shang)的動環和另(lìng)一固定在泵(bèng)殼上的靜環(huán)所構成。兩環(huan)的端面借彈(dàn)簧力💯互相☔貼(tie)緊而作相對(duì)轉動，起到了(le)密封的作用(yong)。機械密封适(shi)😍用于密封較(jiao)高的場合，如(rú)輸送酸、堿、易(yì)燃、易爆及有(yǒu)毒的液體。
 

 

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