离心泵原理部分

《离心泵原理部分》由会员分享，可在线阅读，更多相关《离心泵原理部分（91页珍藏版）》请在文档大全上搜索。

1、2022-6-11第九章第九章 离心泵离心泵第一节第一节 离心泵的工作原理与构造离心泵的工作原理与构造 一、离心泵的工作原理一、离心泵的工作原理 离心泵是利用叶轮旋转时使液体产生离心力的方式来工作的。 见下页工作原理图。 1、各主要零部件及运动； 2、操作过程: a）打开灌泵口，灌泵排气； b）关闭灌泵口和排液阀门； c）启动电机；d）缓慢打开排液阀门。 2022-6-122022-6-13 二、离心泵的构造二、离心泵的构造 离心泵种类较多，常用的有：单级单吸离心泵、单级双吸离心泵、分段多级离心泵。 1 1、单级单吸离心泵、单级单吸离心泵（按国际标准设计的IS型）（见结构图） 主要由叶轮、泵体

2、、泵盖、泵轴、密封环、填料盒、轴承等零件组成。 叶轮叶轮 有开式、半开式、闭式叶轮三种。（见叶轮图） 作用是：抛甩液体，使其产生离心力，将外界输入的机械能转化为液能。 泵壳泵壳 由泵体和泵盖组成。 作用是：收集叶轮抛出的液体，并引导其向出口流动，并使流速降低，将部分动能转化为压能。2022-6-14 密封密封 有两处密封： （见结构图） （a）在叶轮与泵盖之间，其作用是防止高能液体直接流向吸入口；采用间隙式（非接触）密封。 （b）在泵体与泵轴之间，其作用是防止液体向泵外泄漏；采用接触式填料密封。 轴向力轴向力 单吸离心泵的叶轮都会承受指向吸入口的轴向力。 轴向力平衡方式： （a）开平衡孔。在叶

3、轮的背部增加一间隙密封，再在吸入口相对处开轴向孔。该方法简单、可靠，但泄漏有所增大。 （b）在叶轮背面增加平衡叶片。该方法简单，不增加泄漏，但效果不如开平衡孔法。 2022-6-15单级单吸离心泵单级单吸离心泵2022-6-16叶轮类型叶轮类型（a）闭式；（b）开式；（c）半开式（a）（b）（c）2022-6-17叶轮受力图叶轮受力图2022-6-18 轴向力的平衡轴向力的平衡a）开平衡孔；b）增加平衡叶片；c）专用平衡盘装置2022-6-19 2 2、单级双吸离心泵、单级双吸离心泵 主要结构与单级单吸离心泵相似，工作原理相同。（见结构图） 与单级单吸离心泵的区别： （1）在结构上左右对称；

4、（2）轴向力完全自平衡； （3）泵轴为两端支撑，而不是悬臂，支撑刚度好； （4）在相同条件下，流量大，扬程高； （5）泵体由经泵轴轴线的水平面剖分，安装检修方便。 在城市给水系统中应用广泛。2022-6-110单级双吸离心泵单级双吸离心泵2022-6-111 3 3、分段多级离心泵、分段多级离心泵 从总体看，由多个单级单吸离心泵串联而成。（见结构图） 特点： （1）在相同条件下，流量与单级单吸离心泵相同； （2）扬程为单级单吸离心泵的K倍； （3）轴向力为单级单吸离心泵的K倍，故应增设专门的轴向力平衡装置（见图），或采取其他分担轴向力的方法。 （4）可以根据扬程的需要增减级数； （5）结构复杂

5、，维修较难。 应用于将液体输送到更远更高的场合。2022-6-112分段多级离心泵分段多级离心泵2022-6-113单级单吸离心泵吸入口直径（mm）出液口直径（mm）叶轮出口名义直径（mm） 三、离心泵的型号三、离心泵的型号 1 1、单级单吸离心泵、单级单吸离心泵 按国际标准设计： IS 200-150-315IS 200-150-315 2 2、单级双吸离心泵、单级双吸离心泵 10 Sh10 Sh 19 A 19 A吸入口直径（英寸）单级双吸卧式离心比转数的1/10叶轮外径被切削2022-6-114 3 3、分段多级离心泵、分段多级离心泵 4 4 DA 8DA 86 6吸入口直径（英寸）分段

6、式多级离心泵比转数的1/10级数2022-6-115第二节第二节 离心泵的基本性能参数离心泵的基本性能参数 离心泵的基本性能参数在泵的名牌上标定，主要有：流量、扬程、功率、效率、转速、允许吸上真空高度等，是正确选择和使用离心泵的依据。 一、流量一、流量 Q Q 定义：单位时间内离心泵输出液体的体积。 单位：立方米/秒、升/分。 二、扬程二、扬程 H H 定义：单位重量液体流经泵后所获得的能量。 单位：米。 三、功率三、功率 功率有两个概念： 轴功率 ： 单位时间动力机输送给离心泵的能量，属机械能； 有效功率 ：单位时间离心泵输出的能量，属液能。 NQHgzNN2022-6-116 四、效率四、

7、效率 定义：离心泵输出功率与输入功率之比。 五、转速五、转速 n n 离心泵轴的旋转速度，转/分。 泵名牌上标有泵的额定转速，一般，泵只能在额定转速之下工作。转速的改变，泵的性能将随之改变。ZNN2022-6-117 六、允许吸上真空高度六、允许吸上真空高度 HsHs 该参数反映离心泵的抗汽蚀能力，值越大，抗汽蚀能力越强。也表明泵的吸入性能，值越大，吸入性能越强。后面详述。 离心泵的基本性能参数一般都标注在泵的铭牌上。 例： 离心式清水泵离心式清水泵 型号型号 12SH28A 转转 速速 1450r/min 扬程扬程 10米 效效 率率 78% 流量流量 684m3/h 轴功率轴功率 28KW

8、 允许吸上真空高度允许吸上真空高度 4.5米 重重 量量 66Kg2022-6-118第三节第三节 离心泵的基本能量方程离心泵的基本能量方程 离心泵是将机械能转化为液能的装置。能量的转换主要是在叶轮内实现的。 本节的目的：研究叶轮传递给液体多少能量，该能量与哪些因素有关。 一、液体在叶轮中的流动一、液体在叶轮中的流动 在叶轮流道内流动的任何液体质点都做复合运动： （1）牵连运动液体质点跟随叶轮做圆周运动，其运动速度用 表示，其速度大小等于叶轮在该处的圆周速度，方向沿圆周方向； （2）相对速度液流质点相对于叶轮的运动，其运动速度用 表示； （3）绝对速度液流质点相对于地球的运动，其运动速度用 表

9、示。 cwu2022-6-119 根据矢量合成原则，三个速度矢量的关系可以用矢量平行四边形直观表示，三个速度矢量有大小和方向共六个参数，只要知道4个，便可作出该速度矢量平行四边形。 如果能够准确做出速度矢量平行四边形，则液体质点在叶轮流道内任何一点的运动状况便清楚了(包括各速度矢量的大小、方向)。 研究液体在叶轮中的流动，就是要研究速度矢量平行四边形的作法。研究液体在叶轮中的流动，就是要研究速度矢量平行四边形的作法。三个速度的关系是： cuw2022-6-120液体在叶轮中的流动液体在叶轮中的流动2022-6-121 在离心泵叶轮中，任何一点处的液体质点的运动状况都是不同的，十分复杂，要作出任

10、何点的速度矢量平行四边形是不可能的，也是不必要的。从分析叶轮内能量转换的目的出发，只要搞清出叶轮流道的进口、出口处的速度矢量平行四边形便可以了。 为分析叶轮流道进口、出口处的速度矢量平行四边形，做如下规定： 水利角： 正向与 正向之间的夹角为； 正向与 反向之间的夹角为； 下 标： 叶轮进口处的参数加下标 1； 叶轮出口处的参数加下标 2； 叶轮流道结构参数加下标 k； 按照这个规定，就可以研究叶轮流道的进、出口速度矢量平行四边形了。uucw2022-6-122 1、叶轮进口速度矢量平行四边形、叶轮进口速度矢量平行四边形 对于任意工况对于任意工况 1）对于 ，方向沿圆周切线，已知；大小为 ，已

11、知； 所以 可以作出。 2）对于 ，绝大多数离心泵，设计时，液体都沿径向进入流道 ， 则方向已知；大小： 。 式中， 为泵的理论流量； 为叶轮入口断面积。 可以作出。 3）由上述 和 可以唯一地确定相对速度 。这时，可以根据 是否与叶轮入口的叶片相切，判断液体进入叶轮流道时是否有冲击： 若与叶片相切，离心泵处于无冲击工况，效率最高； 若 ，液体将冲击叶片的背面； 若 ，液体将冲击叶片的正面。112uDn1u1c11cu11TQcFTQ1F1c1u1u1c1w1w11k11k2022-6-123 对于无冲击工况对于无冲击工况 已知离心泵处于无冲击工况， 沿叶轮入口叶片的切向，即方向已知； 可以分