離心泵在化工生產中應用最為廣泛,這是由於其具有性能適用範圍廣(包括流量、壓頭及對介質性質的適應性)、體積小、結構簡單、操作容易、流量均勻、故障少、壽命長、購置費和操作費均較低等突出優點。因而,本章將離心泵作為流體力學原理應用的典型實例加以重點介紹。
一. 離心泵的基本結構和工作原理
討論離心泵的基本結構和工作原理,要緊緊扣住將動能有效轉化為靜壓能這個主題來展開。
(一)離心泵的基本結構
離心泵的基本部件是高速旋轉的葉輪和固定的蝸牛形泵殼。具有若幹個(通常為4~12個)後hou彎wan葉ye片pian的de葉ye輪lun緊jin固gu於yu泵beng軸zhou上shang,並bing隨sui泵beng軸zhou由you電dian機ji驅qu動dong作zuo高gao速su旋xuan轉zhuan。葉ye輪lun是shi直zhi接jie對dui泵beng內nei液ye體ti做zuo功gong的de部bu件jian,為wei離li心xin泵beng的de供gong能neng裝zhuang置zhi。泵beng殼ke中zhong央yang的de吸xi入ru口kou與yu吸xi入ru管guan路lu相xiang連lian接jie,吸xi入ru管guan路lu的de底di部bu裝zhuang有you單dan向xiang底di閥fa。泵beng殼ke側ce旁pang的de排pai出chu口kou與yu裝zhuang有you調tiao節jie閥fa門men的de排pai出chu管guan路lu相xiang連lian接jie。
(二)離心泵的工作原理
當(dang)離(li)心(xin)泵(beng)啟(qi)動(dong)後(hou),泵(beng)軸(zhou)帶(dai)動(dong)葉(ye)輪(lun)一(yi)起(qi)作(zuo)高(gao)速(su)旋(xuan)轉(zhuan)運(yun)動(dong),迫(po)使(shi)預(yu)先(xian)充(chong)灌(guan)在(zai)葉(ye)片(pian)間(jian)液(ye)體(ti)旋(xuan)轉(zhuan),在(zai)慣(guan)性(xing)離(li)心(xin)力(li)的(de)作(zuo)用(yong)下(xia),液(ye)體(ti)自(zi)葉(ye)輪(lun)中(zhong)心(xin)向(xiang)外(wai)周(zhou)作(zuo)徑(jing)向(xiang)運(yun)動(dong)。液(ye)體(ti)在(zai)流(liu)經(jing)葉(ye)輪(lun)的(de)運(yun)動(dong)過(guo)程(cheng)獲(huo)得(de)了(le)能(neng)量(liang),靜(jing)壓(ya)能(neng)增(zeng)高(gao),流(liu)速(su)增(zeng)大(da)。當(dang)液(ye)體(ti)離(li)開(kai)葉(ye)輪(lun)進(jin)入(ru)泵(beng)殼(ke)後(hou),由(you)於(yu)殼(ke)內(nei)流(liu)道(dao)逐(zhu)漸(jian)擴(kuo)大(da)而(er)減(jian)速(su),部(bu)分(fen)動(dong)能(neng)轉(zhuan)化(hua)為(wei)靜(jing)壓(ya)能(neng),最(zui)後(hou)沿(yan)切(qie)向(xiang)流(liu)入(ru)排(pai)出(chu)管(guan)路(lu)。所(suo)以(yi)蝸(wo)形(xing)泵(beng)殼(ke)不(bu)僅(jin)是(shi)彙(hui)集(ji)由(you)葉(ye)輪(lun)流(liu)出(chu)液(ye)體(ti)的(de)部(bu)件(jian),而(er)且(qie)又(you)是(shi)一(yi)個(ge)轉(zhuan)能(neng)裝(zhuang)置(zhi)。當(dang)液(ye)體(ti)自(zi)葉(ye)輪(lun)中(zhong)心(xin)甩(shuai)向(xiang)外(wai)周(zhou)的(de)同(tong)時(shi),葉(ye)輪(lun)中(zhong)心(xin)形(xing)成(cheng)低(di)壓(ya)區(qu),在(zai)貯(zhu)槽(cao)液(ye)麵(mian)與(yu)葉(ye)輪(lun)中(zhong)心(xin)總(zong)勢(shi)能(neng)差(cha)的(de)作(zuo)用(yong)下(xia),致(zhi)使(shi)液(ye)體(ti)被(bei)吸(xi)進(jin)葉(ye)輪(lun)中(zhong)心(xin)。依(yi)靠(kao)葉(ye)輪(lun)的(de)不(bu)斷(duan)運(yun)轉(zhuan),液(ye)體(ti)便(bian)連(lian)續(xu)地(di)被(bei)吸(xi)入(ru)和(he)排(pai)出(chu)。液(ye)體(ti)在(zai)離(li)心(xin)泵(beng)中(zhong)獲(huo)得(de)的(de)機(ji)械(xie)能(neng)量(liang)最(zui)終(zhong)表(biao)現(xian)為(wei)靜(jing)壓(ya)能(neng)的(de)提(ti)高(gao)。
離心泵的基本結構和工作原理
需(xu)要(yao)強(qiang)調(tiao)指(zhi)出(chu)的(de)是(shi),若(ruo)在(zai)離(li)心(xin)泵(beng)啟(qi)動(dong)前(qian)沒(mei)向(xiang)泵(beng)殼(ke)內(nei)灌(guan)滿(man)被(bei)輸(shu)送(song)的(de)液(ye)體(ti),由(you)於(yu)空(kong)氣(qi)密(mi)度(du)低(di),葉(ye)輪(lun)旋(xuan)轉(zhuan)後(hou)產(chan)生(sheng)的(de)離(li)心(xin)力(li)小(xiao),葉(ye)輪(lun)中(zhong)心(xin)區(qu)不(bu)足(zu)以(yi)形(xing)成(cheng)吸(xi)入(ru)貯(zhu)槽(cao)內(nei)液(ye)體(ti)的(de)低(di)壓(ya),因(yin)而(er)雖(sui)啟(qi)動(dong)離(li)心(xin)泵(beng)也(ye)不(bu)能(neng)輸(shu)送(song)液(ye)體(ti)。這(zhe)表(biao)明(ming)離(li)心(xin)泵(beng)無(wu)自(zi)吸(xi)能(neng)力(li),此(ci)現(xian)象(xiang)稱(cheng)為(wei)氣(qi)縛(fu)。吸(xi)入(ru)管(guan)路(lu)安(an)裝(zhuang)單(dan)向(xiang)底(di)閥(fa)是(shi)為(wei)了(le)防(fang)止(zhi)啟(qi)動(dong)前(qian)灌(guan)入(ru)泵(beng)殼(ke)內(nei)的(de)液(ye)體(ti)從(cong)殼(ke)內(nei)流(liu)出(chu)。空(kong)氣(qi)從(cong)吸(xi)入(ru)管(guan)道(dao)進(jin)到(dao)泵(beng)殼(ke)中(zhong)都(dou)會(hui)造(zao)成(cheng)氣(qi)縛(fu)。
(三)離心泵的葉輪和其它部件
1.離心泵的葉輪
葉輪是離心泵的關鍵部件。
(1)按其機械結構可分為閉式、半閉式和開式三種。閉式葉輪適用於輸送清潔液體;半閉式和開式葉輪適用於輸送含有固體顆粒的懸浮液,這類泵的效率低。
閉(bi)式(shi)和(he)半(ban)閉(bi)式(shi)葉(ye)輪(lun)在(zai)運(yun)轉(zhuan)時(shi),離(li)開(kai)葉(ye)輪(lun)的(de)一(yi)部(bu)分(fen)高(gao)壓(ya)液(ye)體(ti)可(ke)漏(lou)入(ru)葉(ye)輪(lun)與(yu)泵(beng)殼(ke)之(zhi)間(jian)的(de)空(kong)腔(qiang)中(zhong),因(yin)葉(ye)輪(lun)前(qian)側(ce)液(ye)體(ti)吸(xi)入(ru)口(kou)處(chu)壓(ya)強(qiang)低(di),故(gu)液(ye)體(ti)作(zuo)用(yong)於(yu)葉(ye)輪(lun)前(qian)、houcedeyalibudeng,bianchanshenglezhixiangyelunxirukoucedezhouxiangtuili。gailituidongyelunxiangxirukouceyidong,yinqiyelunhebengkejiechuchudemosun,yanzhongshizaochengbengdezhendong,pohuaibengdezhengchangcaozuo。zaiyelunhougaibanshangzuanruogangexiaokong,kejianshaoyelunliangcedeyalicha,congerjianqinglezhouxiangtuilidebuliyingxiang,dantongshiyejiangdilebengdexiaolv。zhexiexiaokongchengweipinghengkong。
(2)anxiyefangshibutongkejiangyelunfenweidanxishiyushuangxishiliangzhong,danxishiyelunjiegoujiandan,yetizhinengcongyicexiru。shuangxishiyelunketongshicongyelunliangceduichengdixiruyeti,tabujinjuyoujiaodadexiyenengli,erqiejibenshangxiaochulezhouxiangtuili。
(3)根據葉輪上葉片上的幾何形狀,可將葉片分為後彎、徑向和前彎三種,由於後彎葉片有利於液體的動能轉換為靜壓能,故而被廣泛采用。
2.離心泵的導輪
為wei了le減jian少shao離li開kai葉ye輪lun的de液ye體ti直zhi接jie進jin入ru泵beng殼ke時shi因yin衝chong擊ji而er引yin起qi的de能neng量liang損sun失shi,在zai葉ye輪lun與yu泵beng殼ke之zhi間jian有you時shi裝zhuang置zhi一yi個ge固gu定ding不bu動dong而er帶dai有you葉ye片pian的de導dao輪lun。導dao輪lun中zhong的de葉ye片pian使shi進jin入ru泵beng殼ke的de液ye體ti逐zhu漸jian轉zhuan向xiang而er且qie流liu道dao連lian續xu擴kuo大da,使shi部bu分fen動dong能neng有you效xiao地di轉zhuan換huan為wei靜jing壓ya能neng。多duo級ji離li心xin泵beng通tong常chang均jun安an裝zhuang導dao輪lun。
蝸牛形的泵殼、葉輪上的後彎葉片及導輪均能提高動能向靜壓能的轉化率,故均可視作轉能裝置。
3.軸封裝置
由you於yu泵beng軸zhou轉zhuan動dong而er泵beng殼ke固gu定ding不bu動dong,在zai軸zhou和he泵beng殼ke的de接jie觸chu處chu必bi然ran有you一yi定ding間jian隙xi。為wei避bi免mian泵beng內nei高gao壓ya液ye體ti沿yan間jian隙xi漏lou出chu,或huo防fang止zhi外wai界jie空kong氣qi從cong相xiang反fan方fang向xiang進jin入ru泵beng內nei,必bi須xu設she置zhi軸zhou封feng裝zhuang置zhi。離li心xin泵beng的de軸zhou封feng裝zhuang置zhi有you填tian料liao函han和he機ji械xie(端麵)密封。填料函是將泵軸穿過泵殼的環隙作成密封圈,於其中裝入軟填料(如浸油或塗石墨的石棉繩等)。機(ji)械(xie)密(mi)封(feng)是(shi)由(you)一(yi)個(ge)裝(zhuang)在(zai)轉(zhuan)軸(zhou)上(shang)的(de)動(dong)環(huan)和(he)另(ling)一(yi)固(gu)定(ding)在(zai)泵(beng)殼(ke)上(shang)的(de)靜(jing)環(huan)所(suo)構(gou)成(cheng)。兩(liang)環(huan)的(de)端(duan)麵(mian)借(jie)彈(dan)簧(huang)力(li)互(hu)相(xiang)貼(tie)緊(jin)而(er)作(zuo)相(xiang)對(dui)轉(zhuan)動(dong),起(qi)到(dao)了(le)密(mi)封(feng)的(de)作(zuo)用(yong)。機(ji)械(xie)密(mi)封(feng)適(shi)用(yong)於(yu)密(mi)封(feng)較(jiao)高(gao)的(de)場(chang)合(he),如(ru)輸(shu)送(song)酸(suan)、堿、易燃、易爆及有毒的液體。
手機版





