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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,如若把自來水管網(wǎng)當作人身的血管系統(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,要緊扣住將動能轉(zhuǎn)化為靜壓能這個主題來展開。
離心泵是利用葉輪高速轉(zhuǎn)動所產(chǎn)生的離心力來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(通常為4~12個)后彎葉片的葉輪緊固于泵軸上,并隨泵軸由電機驅(qū)動作高速旋轉(zhuǎn)。
葉輪是直接對泵內(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)閥門的排出管路相連接。
離心泵的工作原理:
離心泵借助旋轉(zhuǎn)葉輪對液體的作用,把原動機的機械能傳遞給液體,在液體從葉輪進口流向出口的過程中,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,葉輪進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。
離心泵在啟動時,若泵殼內(nèi)存在空氣,由于空氣的密度小,旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的離心力小,因此葉輪中心區(qū)形成的低壓不足以將貯槽內(nèi)的液體吸入泵內(nèi),雖啟動離心泵也不能輸送液體。這種現(xiàn)象稱為氣縛,即離心泵不具有自吸功能,因此在啟動前必須向泵殼內(nèi)充滿液體,即灌泵。離心泵吸入管路上安裝的底閥的作用就是防止啟動前灌入泵殼內(nèi)的液體從泵內(nèi)流出。
離心泵的兩個主要部分是:泵軸和葉輪的旋轉(zhuǎn)部件;由泵殼、軸封裝置和軸承組成的靜止部件。
離心泵的泵殼通常呈蝸牛形,故又稱為蝸殼。葉輪在泵殼內(nèi)沿著蝸形通道擴大的方向旋轉(zhuǎn),越接近液體出口,通道截面積越大;液體流經(jīng)蝸形通道時流速逐漸降低,部分動能轉(zhuǎn)換成靜壓能。因此泵殼不僅是匯集由葉輪流出的液體的場所,也是一個能量轉(zhuǎn)化裝置。
軸封裝置由于泵軸旋轉(zhuǎn)而泵殼固定不動,泵軸穿過泵殼處必定存在間隙。為防止泵內(nèi)高壓液體沿間隙漏出或外界空氣漏入泵內(nèi),必須設(shè)置軸封裝置。常用到軸封裝置有填料密封和機械密封。機械密封的潤滑和密封效果較好,適用于輸送酸、堿及、和有毒液體。