離心泵的工作原理和主要部件
離心工作原理 離心其實(shí)是物體慣性的表現(xiàn),比如雨傘上的水滴,當(dāng)雨傘緩慢轉(zhuǎn)動時(shí),水滴會跟隨雨傘轉(zhuǎn)動,這是因?yàn)橛陚闩c水滴的摩擦力做為給水滴的向心力使然。但是如果雨傘轉(zhuǎn)動加快,這個(gè)摩擦力不足以使水滴在做圓周運(yùn)動,那么水滴將脫離雨傘向外緣運(yùn)動,就像用一根繩子拉著石塊做圓周運(yùn)動,如果速度太快,繩子將會斷開,石塊將會飛出.這個(gè)就是所謂的離心。離心泵的主要工作原理(1)葉輪被泵軸帶動旋轉(zhuǎn),對位于葉片間的流體做功,流體受離心力的作用,由葉輪中心被拋向外圍。當(dāng)流體到達(dá)葉輪外周時(shí),流速非常高。(2)泵殼匯集從各葉片間被拋出的液體,這些液體在殼內(nèi)順著蝸殼形通道逐漸擴(kuò)大的方向流動,使流體的動能轉(zhuǎn)化為靜壓能,減小能量損失。所以泵殼的作用不僅在于匯集液體,它更是一個(gè)能量轉(zhuǎn)換裝置。(3)液體吸上原理:依靠葉輪高速旋轉(zhuǎn),迫使葉輪中心的液體以很高的速度被拋開,從而在葉輪中心形成低壓,低位槽中的液體因此被源源不斷地吸上。 氣縛現(xiàn)象氣縛現(xiàn)象:如果離心泵在啟動前殼內(nèi)充滿的是氣體,則啟動后葉輪中心氣體被拋時(shí)不能在該處形成足夠大的真空度,這樣槽內(nèi)液體便不能被吸上。這一現(xiàn)象稱為氣縛。為防止氣縛現(xiàn)象的發(fā)生,離心泵啟動前要用外來的液體將泵殼內(nèi)空間灌滿。這一步操作稱為灌泵。為防止灌入泵殼內(nèi)的液體因重力流入低位槽內(nèi),在泵吸入管路的入口處裝有止逆閥(底閥);如果泵的位置低于槽內(nèi)液面,則啟動時(shí)無需灌泵。(4)葉輪外周安裝導(dǎo)輪,使泵內(nèi)液體能量轉(zhuǎn)換效率高。導(dǎo)輪是位于葉輪外周的固定的帶葉片的環(huán)。這些葉片的彎曲方向與葉輪葉片的彎曲方向相反,其彎曲角度正好與液體從葉輪流出的方向相適應(yīng),引導(dǎo)液體在泵殼通道內(nèi)平穩(wěn)地改變方向,使能量損耗最小,動壓能轉(zhuǎn)換為靜壓能的效率高。(5)后蓋板上的平衡孔消除軸向推力。離開葉輪周邊的液體壓力已經(jīng)較高,有一部分會滲到葉輪后蓋板后側(cè),而葉輪前側(cè)液體入口處為低壓,因而產(chǎn)生了將葉輪推向泵入口一側(cè)的軸向推力。這容易引起葉輪與泵殼接觸處的磨損,嚴(yán)重時(shí)還會產(chǎn)生振動。平衡孔使一部分高壓液體泄露到低壓區(qū),減輕葉輪前后的壓力差。但由此也會引起泵效率的降低。(6)軸封裝置保證離心泵正常、高效運(yùn)轉(zhuǎn)。離心泵在工作是泵軸旋轉(zhuǎn)而殼不動,其間的環(huán)隙如果不加以密封或密封不好,則外界的空氣會滲入葉輪中心的低壓區(qū),使泵的流量、效率下降。嚴(yán)重時(shí)流量為零——氣縛。通常,可以采用機(jī)械密封或填料密封來實(shí)現(xiàn)軸與殼之間的密封。
離心泵的主要過流部件有吸水室、葉輪和壓水室。吸水室位于葉輪的進(jìn)水口前面,起到把液體引向葉輪的作用;壓水室主要有螺旋形壓水室(蝸殼式)、導(dǎo)葉和空間導(dǎo)葉三種形式;葉輪是泵的最重要的工作元件,是過流部件的心臟,葉輪由蓋板和中間的葉片組成。離心泵工作前,先將泵內(nèi)充滿液體,然后啟動離心泵,葉輪快速轉(zhuǎn)動,葉輪的葉片驅(qū)使液體轉(zhuǎn)動,液體轉(zhuǎn)動時(shí)依靠慣性向葉輪外緣流去,同時(shí)葉輪從吸入室吸進(jìn)液體,在這一過程中,葉輪中的液體繞流葉片,在繞流運(yùn)動中液體作用一升力于葉片,反過來葉片以一個(gè)與此升力大小相等、方向相反的力作用于液體,這個(gè)力對液體做功,使液體得到能量而流出葉輪,這時(shí)液體的動能與壓能均增大。離心泵依靠旋轉(zhuǎn)葉輪對液體的作用把原動機(jī)的機(jī)械能傳遞給液體。由于離心泵的作用液體從葉輪進(jìn)口流向出口的過程中,其速度能和壓力能都得到增加,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(shí),葉輪進(jìn)口處因液體的排出而形成真空或低壓,吸水池中的液體在液面壓力(大氣壓)的作用下,被壓入葉輪的進(jìn)口,于是,旋轉(zhuǎn)著的葉輪就連續(xù)不斷地吸入和排出液體。