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離心泵應(yīng)用甚廣,在給水系統(tǒng)中幾乎是不可缺少的一種設(shè)備,如若把自來(lái)水管網(wǎng)當(dāng)作人身的血管系統(tǒng),那么離心泵就是輸送血液的心臟。
離心泵的基本結(jié)構(gòu)和工作原理,要緊扣住將動(dòng)能轉(zhuǎn)化為靜壓能這個(gè)主題來(lái)展開(kāi)。
離心泵是利用葉輪高速轉(zhuǎn)動(dòng)所產(chǎn)生的離心力來(lái)抽取液體或其他物料的,應(yīng)用量大、面廣,除了工業(yè)應(yīng)用外,離心泵還廣泛的應(yīng)用于農(nóng)業(yè)灌溉、市政供水、電站循環(huán)供水、城市污染處理等。
離心泵的基本結(jié)構(gòu)
離心泵的基本部件是高速旋轉(zhuǎn)的葉輪和固定的蝸牛形泵殼。具有若干個(gè)(通常為4~12個(gè))后彎葉片的葉輪緊固于泵軸上,并隨泵軸由電機(jī)驅(qū)動(dòng)作高速旋轉(zhuǎn)。
葉輪是直接對(duì)泵內(nèi)液體做功的部件,為離心泵的供能裝置。泵殼中央的吸入口與吸入管路相連接,吸入管路的底部裝有單向底閥。泵殼側(cè)旁的排出口與裝有調(diào)節(jié)閥門(mén)的排出管路相連接。
在一些離心泵的軸承體底部設(shè)有冷卻室。當(dāng)軸承發(fā)熱引起軸承體溫升超過(guò)70℃時(shí),可在冷卻室處通過(guò)如意一只冷卻液管接頭,注如冷卻液循環(huán)冷卻例如IH化工泵。離心泵內(nèi)部防止液體由高壓區(qū)向低壓區(qū)泄漏的密封機(jī)構(gòu)是前后密封環(huán),前密封環(huán)裝在泵體上,后密封環(huán)裝在軸承體上,當(dāng)泵經(jīng)長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)密封環(huán)磨損到一定程度,并影響到泵的效率和自吸性能時(shí),應(yīng)給予更換。
離心泵的工作原理:
離心泵借助旋轉(zhuǎn)葉輪對(duì)液體的作用,把原動(dòng)機(jī)的機(jī)械能傳遞給液體,在液體從葉輪進(jìn)口流向出口的過(guò)程中,壓力能和速度能都得到增加,被葉輪排出的液體經(jīng)過(guò)壓出室,大部分速度能轉(zhuǎn)換成壓力能,然后沿排出管路輸送出去,這時(shí),葉輪進(jìn)口處因液體的排出而形成真空或低壓,在大氣壓的作用下,吸水池中的液體被壓入葉輪的進(jìn)口,因此,葉輪在旋轉(zhuǎn)中就連續(xù)不斷地吸入和排出液體。
離心泵的主要特性參數(shù)和性能曲線
1、主要性能參數(shù)
(1)流量:指離心泵在單位時(shí)間內(nèi)輸送的液體體積,Q/(m3·h-1)。
(2)壓頭(揚(yáng)程):指離心泵對(duì)單位重量(1N)的液體所能提供的有效能量,H/m。
(3)效率
離心泵在輸送液體時(shí),原動(dòng)機(jī)通過(guò)葉輪的旋轉(zhuǎn)將機(jī)械能傳給液體,這不可避免的存在能量損失,從而降低泵的有效壓頭和流量。通常用效率來(lái)反映這種能量損失。
①容積損失:指泵的液體泄露所造成的損失,可用容積效率ηv表示,一般閉式葉輪的容積效率為0.85-0.95。
②機(jī)械損失:由泵軸和軸承之間、泵軸與填料函之間、葉輪蓋板外表面與液體之間產(chǎn)生摩擦而引起的能量損失,可用機(jī)械效率ηm表示,一般為0.96-0.99。
③水力損失:黏性液體流經(jīng)葉輪通道和蝸殼時(shí)產(chǎn)生的摩擦阻力及因流速和方向改變引起的環(huán)流和沖擊而產(chǎn)生的局部阻力,統(tǒng)稱(chēng)為水力損失,用水力效率ηh表示,一般為0.8-0.9。
離心泵的總效率反映了三項(xiàng)能量損失的總和,其值與泵的類(lèi)型、尺寸、制造精密程度和液體的流量、性質(zhì)等有關(guān)。一般小型離心泵的效率為50%-70%,大型泵可達(dá)到90%。
(4)軸功率:指泵軸所需要的功率,即電機(jī)傳給泵軸的功率。