离心泵的工作原理,单级离心泵的工作原理

     单级离心泵是指有一个叶轮的管道离心泵，广泛应用于大中流量及低压情况下液体的输送。目前，单级离心泵已达到系列化，流量可在6. 3—2020m3／h范围内，扬程可在8～125m范围内，并且由于单级离心泵的材料、结构的不同，可输送不同的介质。

    离心泵由于效率高、结构简单等诸多优点，被广泛地应用于工农业生产及生活中，以输送清水、泥浆、酸、碱、盐溶液以及液态有机物等物料。

一、离心泵的工作原理

    在介绍离心泵的工作原理之前，先作一个简单的实验。用一个脸盆，里面盛上水，用手搅动脸盆里的水作圆周运动，随着手搅动速度的加快，脸盆里的水作圆周运动的速度也越来越快，脸盆中部的水涌向脸盆边缘，以致最后会从其边溢出。水为什么会从脸盆四周溢出呢？这是由于水在作圆周运动的过程中，产生离心力的缘故。任何物体作圆周运动时都会产生离心力。离心泵就是利用液体在旋转过程中产生的离心力来输送液体的。

     离心泵的主要工作部件为叶轮4，它里面有6～8片向后弯曲的叶片，推动液体作旋转运动。叶轮紧固于泵壳5内的泵轴8上。泵的吸入口在泵壳中心，与吸人管3相连接。泵的排出口在泵壳的切线方向，与排出管7相连接；吸入管的起始处装有底阀2，用以蒴止停车时泵内液体倒流回贮槽。底阀下侧滤网1的作用是防止杂物进入管道。排出管路上装有调节阀6，用以调节液体流量，还应装有止逆阀，以防止停车时液体倒流而造成事故。当电动机通过泵轴带动叶轮转动时，液体便经吸人管从泵壳中心处被吸入泵内，然后经排出管叭泵壳切线方向排出，再进入排出管路送至目的地。

    离心泵的容积损失有密封环漏泄损失、平衡机构漏泄损失和级间漏泄损失。

一、密封环漏泄损失 在叶轮入口处，设有密封环，在水泵工作时，由于密封环两侧存在着压力差，一侧近似为叶轮出口压力，一侧为叶轮入口压力，所以始终会有一部分液体从叶轮出口向叶轮入口漏泄。这部分液体在叶轮里获得了能量，但液体并未送出，这样就减少了水泵的供水量。漏泄液体的能量全部用到克服密封环阻力上了。 显然，密封环直径Dw愈大，其两侧压力相差愈悬殊，则泄漏量就愈大。对于定型的水泵，为了减少漏泄量提高水泵的效率，应在许可的情况下把密封环间隙缩小。

      一般总间隙近似取密封环直径的0.002，如Dw=200毫米，则总间隙为0.40毫米。装配时，密封环不可偏心太大，否则，漏泄量也会增加。另外，可用增加密封环阻力的方法减少漏泄量，增加阻力的主要措施是将密封环制成迷宫、锯齿形等，这同时也增加了密封环的密封长度，增大了沿程阻力。 密封环的漏泄，在某些情况下会引起叶轮入口的扰动，因此就要合理地设计密封环形式。

二、平衡机构漏泄损失 在不少的离心泵中，都设有平衡轴向推力的机构：如平衡孔、平衡管、平衡盘等。由于在平衡机构两侧存在着压力差，因而也有一部分液体从高压区域向低压区域漏泄。平衡孔的漏泄会使水泵的效率降低5%左右。在平衡盘机构中，漏泄量占工作流量的3%，但高压泵有些比此值大；为了减少漏泄损失，可在不影响平衡力的情况下减小平衡盘的直径D’。

三、级间漏泄损失 在涡壳式多级泵中，级间隔板两侧压力不等，因而也存在漏泄损失，根据机构布置情况的不同，级间隔板两侧的压差可能为一级、二级或三级，级数相差愈多，则隔板级间漏泄就愈严重，因此此处广泛采用台阶式级间密封。 此外，在分段式多级泵中，也存在着级间漏泄。