離心泵的工作原理,單級(jí)離心泵的工作原理
單級(jí)離心泵是指有一個(gè)葉輪的離心泵,廣泛應(yīng)用于大中流量及低壓情況下液體的輸送。目前,單級(jí)離心泵已達(dá)到系列化,流量可在6. 3—2020m3/h范圍內(nèi),揚(yáng)程可在8~125m范圍內(nèi),并且由于單級(jí)離心泵的材料、結(jié)構(gòu)的不同,可輸送不同的介質(zhì)。
離心泵由于效率高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等諸多優(yōu)點(diǎn),被廣泛地應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及生活中,以輸
送清水、泥漿、酸、堿、鹽溶液以及液態(tài)有機(jī)物等物料。
一、離心泵的工作原理
在介紹離心泵的工作原理之前,先作一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)。用一個(gè)臉盆,里面盛上水,用手?jǐn)噭?dòng)臉盆里的水作圓周運(yùn)動(dòng),隨著手?jǐn)噭?dòng)速度的加快,臉盆里的水作圓周運(yùn)動(dòng)的速度也越來(lái)越快,臉盆中部的水涌向臉盆邊緣,以致最后會(huì)從其邊溢出。水為什么會(huì)從臉盆四周溢出呢?這是由于水在作圓周運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,產(chǎn)生離心力的緣故。任何物體作圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)都會(huì)產(chǎn)生離心力。離心泵就是利用液體在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的離心力來(lái)輸送液體的。
如圖2-1所示,離心泵的主要工作部件為葉輪4,它里面有6~8片向后彎曲的葉片,推動(dòng)液體作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。葉輪緊固于泵殼5內(nèi)的泵軸8上。泵的吸入口在泵殼中心,與吸人管3相連接。泵的排出口在泵殼的切線方向,與排出管7相連接;吸入管的起始處裝有底閥2,用以蒴止停車時(shí)泵內(nèi)液體倒流回貯槽。底閥下側(cè)濾網(wǎng)1的作用是防止雜物進(jìn)入管道。排出管路上裝有調(diào)節(jié)閥6,用以調(diào)節(jié)液體流量,還應(yīng)裝有止逆閥,以防止停車時(shí)液體倒流而造成事故。當(dāng)電動(dòng)機(jī)通過(guò)泵軸帶動(dòng)葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),液體便經(jīng)吸人管從泵殼中心處被吸入泵內(nèi),然后經(jīng)排出管叭泵殼切線方向排出,再進(jìn)入排出管路送至目的地。
離心泵在啟動(dòng)前,應(yīng)先進(jìn)行灌泵,使被輸送的液體充滿吸入管路及泵殼。啟動(dòng)后,高速旋轉(zhuǎn)的葉輪帶動(dòng)葉片間的液體一起旋轉(zhuǎn)。在離心力的作帚下,液體從葉輪內(nèi)沿著葉片間的流道向外運(yùn)動(dòng),從葉專的端部被甩出,進(jìn)入螺旋形的泵殼內(nèi),此時(shí)流速較高,可達(dá)15~25m/s,增大了動(dòng)能;同時(shí),由于液體自身的哥心力,液體的靜壓能也得到提高。液體進(jìn)入泵殼后,由亍蝸殼形泵殼中的流道面積逐漸擴(kuò)大,液體的流速逐漸堡低,將部分動(dòng)能轉(zhuǎn)化為靜壓能,至泵出口處,液體的孝壓能進(jìn)一步提高,最后從排出管排出。與此同時(shí),由亍葉輪中心的液體被甩出,而形成了低壓區(qū),造成了貯
孳內(nèi)液面上的大氣壓與葉輪中心處局部真空的壓力差。三這個(gè)壓力差的作用下,液體便沿著吸入管路連續(xù)不斷i-進(jìn)入葉輪,以補(bǔ)充被排出的液體。葉輪不停地旋轉(zhuǎn),液!就連續(xù)不斷地畈人和排出。
綜上所述,離心泵的工作原理是,充滿液體的葉輪在泵殼內(nèi)高速旋轉(zhuǎn),使液體受到離心力的作用,并將力轉(zhuǎn)化成動(dòng)能和靜壓能傳遞給液體,從而將液體吸人和排出。
如果離心泵在啟動(dòng)前吸入管或泵殼內(nèi)沒(méi)有充滿液體,或者在運(yùn)轉(zhuǎn)中漏人了空氣,由于空氣的密度比液體的密度小得多,產(chǎn)生的離心力小,在吸入口處形成的真空度低,不足以將液體吸人泵內(nèi),這時(shí),雖然葉輪轉(zhuǎn)動(dòng),卻不能輸送液體,這種現(xiàn)象稱為“氣縛”。為消除“氣縛”現(xiàn)象,通常在泵啟動(dòng)前要灌泵,并在底閥的作用下使吸入管道和泵殼內(nèi)充滿液體;對(duì)于大流量的泵,為減少阻力損失,常不裝底閥,不灌泵,而采用真空泵抽吸氣體,然后啟動(dòng);如離心泵安裝位置低于貯液槽液面,管路出口與大氣相通,則可打開(kāi)泵的人、出口閥,使其自動(dòng)灌滿液體。
應(yīng)當(dāng)注意到,在安裝和使用離心泵時(shí),在整個(gè)吸人管入口到離心泵的人口,應(yīng)保持上升或水平狀態(tài),不得有下降階段,否則,將使吸人管路形成駝峰狀,灌泵時(shí)將在駝峰處形成氣囊,離心泵運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),這一氣囊將進(jìn)入葉輪,同樣會(huì)形成氣縛.
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