離心泵的工作原理

1、.1、離心泵的工作原理離心泵依靠旋轉(zhuǎn)葉輪對液體的作用把原動機的機械能傳遞給液體。由于作用液體從葉輪進(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，葉輪進(jìn)口處因液體的排出而形成真空或低壓，吸入口液體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。2、容積泵的工作原理（回轉(zhuǎn)式） 動力通過軸傳給齒輪，一對同步齒輪帶動泵葉作同步反向旋轉(zhuǎn)運動，使進(jìn)口區(qū)產(chǎn)生真口，降介質(zhì)吸入，隨泵葉的轉(zhuǎn)動，將介質(zhì)送往出口，繼續(xù)轉(zhuǎn)動，出口腔容積變小，產(chǎn)生壓力（出口高壓區(qū)）將介質(zhì)輸出。由

2、于容積泵轉(zhuǎn)數(shù)較低、自吸能力較強、流動性能較差的高粘介質(zhì)，有充分時間和速度充滿空穴，所以，該類型泵適用于高粘介質(zhì)。泵內(nèi)部密封面。內(nèi)瀉較小，所以泵的效率較高，可達(dá) 70 以上，同時可以達(dá)到高壓輸送介質(zhì)，并且對粘度較小的介質(zhì)也有良好的適應(yīng)性。3、離心泵的分類及各自的特點離心泵按其結(jié)構(gòu)形式分為：立式泵和臥式泵，立式泵的特點為：占地面積少，建筑投入小，安裝方便，缺點為：重心高，不適合無固定底腳場合運行。臥式泵特點：適用場合廣泛，重心低，穩(wěn)定性好，缺點為：占地面積大，建筑投入大，體積大，重量重。4、容積泵的分類及特點 容積式泵分為往復(fù)式和回轉(zhuǎn)式二大類，回轉(zhuǎn)式容積泵與往復(fù)式容積泵相比，回轉(zhuǎn)式泵沒有吸、排液閥

3、，不會向往復(fù)泵那樣，因高粘度液體對閥門的正常工作有影響，泵效隨粘度提高而快速降低。而且在輸送液體粘度提高時，泵轉(zhuǎn)數(shù)的下降比往復(fù)泵小，因而，在輸送高粘度液體或液體粘度變化較大時，采用回轉(zhuǎn)式溶劑泵比采用往復(fù)式容積泵更為適宜?；剞D(zhuǎn)式容積泵分：齒輪泵、旋轉(zhuǎn)活塞泵、螺桿泵、和滑片泵等幾類。具有轉(zhuǎn)數(shù)低、效率高、自吸能力強、運轉(zhuǎn)平穩(wěn)、部分泵可預(yù)熱等特點，廣泛用于高粘介質(zhì)的輸送。缺點：占地面積大，建筑投入大，體積大，重量重。 5、泵的流量以及與重量的換算 泵在單位時間內(nèi)，實際輸送液體的體積稱為泵的流量，流量用 Q 表示，計量單位：立方米 / 小時（m3/h），升 / 秒（l/s）， L/s= 3.6 m3 /

4、h= 0.06 m3 /min= 60L /min G=QG 為重量 為液體比重例：某臺泵流量 80m3 /h ，介質(zhì)的比重為 780 公斤 / 立方米。輸送介質(zhì)時每小時重量 G：G=Q=80 780（m3/h kg/ m3）= 62400kg6、泵的壓力、揚程、轉(zhuǎn)速及表示形式以及其換算公式 壓力的全稱為泵的全壓力，是指泵的排出壓力和泵的吸入壓力之差。泵的壓力用 P 表示，單位? Mpa （兆帕） 揚程是指單位重量液體流經(jīng)泵以后能量的增加值，即液體在泵出口和進(jìn)口的水頭之差通常用字母 H 表示。單位為米（m）， H=P/ 。如 P 為 1kg /cm2 ，則 H= （lkg/cm2）/（1000

5、kg/m3） H=（1kg/cm3）/（1000公斤/m3）=（10000公斤/m2）/1000 公斤 /m3= 10m 1Mpa= 10kg /cm2， H=（P2-P1）/（P2= 出口壓力 P1= 進(jìn)口壓力）比例關(guān)系：Q1/Q2=r1/r2 H1/H2=(r1/r2)2 7、泵的效率及計算方法 泵的效率指泵的有效功率和軸功率之比。=Pe/P 泵的功率通常指輸入功率，即原動機傳到泵軸上的功率，故又稱軸功率，用 P 表示。 有效功率又稱為輸出功率即：泵的揚程和質(zhì)量流量及重力加速度的乘積。Pe=gQH （W）或 Pe= QH/1000 （KW） ：泵輸送液體的密度（kg/m3） ：泵輸送液體的

6、重度 = g （N/m3） g：重力加速度（m/s） 質(zhì)量流量 Qm= Q（t/h 或 kg/s）8、什么叫汽蝕余量？什么叫吸程？各自計量單位表示字母？泵在工作時液體在葉輪的進(jìn)口處因一定真空壓力下會產(chǎn)生氣體，汽化的氣泡在液體質(zhì)點的撞擊運動下，對葉輪等金屬表面產(chǎn)生剝蝕，從而破壞葉輪等金屬，此時真空壓力叫汽化壓力，汽蝕余量是指在泵吸入口處單位重量液體所具有的超過汽化壓力的富余能量。單位用米標(biāo)注，用（NPSH） r 。吸程h ：一種就等同于自吸高度，另外一種是指水泵的允許安裝高度即泵允許吸液體的真空度，單位用米。吸程 = 標(biāo)準(zhǔn)大氣壓（10.33 米） - 汽蝕余量 - 安全量（0.5 米）標(biāo)準(zhǔn)大氣壓

7、能壓管路真空高度 10.33 米 。 例如：某泵必需汽蝕余量為 5.0 米 ，求吸程h？解：h=10.33-5.0-0.5= 4.83 米 9、什么是泵的性能曲線？包括幾方面？有何作用？ 通常把表示主要性能參數(shù)之間關(guān)系的曲線稱為泵的性能曲線或特性曲線，實質(zhì)上，泵性能曲線是液體在泵內(nèi)運動規(guī)律的外部表現(xiàn)形式，通過實測求得。特性曲線包括：流量 - 揚程曲線（Q - H ），流量 - 效率曲線（ Q - ），流量 - 功率曲線（ Q-N ），流量 - 汽蝕余量曲線（ Q - （ NPSH ）r ），性能曲線作用是泵的任意的流量點，都可以在曲線上找出一組與其相對的揚程，功率，效率和汽蝕余量值，這一組參數(shù)

8、稱為工作狀態(tài)，簡稱工況或工況點，離心泵最高效率點的工況稱為最佳工況點，最佳工況點一般為設(shè)計工況點。一般離心泵的額定參數(shù)即設(shè)計工況點和最佳工況點相重合或很接近。在實踐選效率區(qū)間運行，即節(jié)能，又能保證泵正常工作，因此了解泵的性能參數(shù)相當(dāng)重要。 10。什么是比轉(zhuǎn)速？比轉(zhuǎn)速是一個說明流量Q、揚程H、轉(zhuǎn)速n之間關(guān)系的一個從相似理論中引出來的綜合性參數(shù)，相似泵在相似的工況下比轉(zhuǎn)速用下面的公式確定： nq=nQ1/2/H3/4 從上式及相似理論可知，nq對一系列幾何相似的泵在相似的工況下相等。因此，在泵的最佳工況點下，我們可能用這一參數(shù)作為相似泵的特征參數(shù)，或者說是判別數(shù)。比轉(zhuǎn)速的最初應(yīng)用是在水輪機上應(yīng)用，

9、為使其也能在離心泵中應(yīng)用，經(jīng)單位換算后我們得到二者統(tǒng)一的表達(dá)式： ns=3.65nQ1/2/H3/4 （其中流量Q單位：m3/s） 顯然，ns3.65 nq，二者相差3.65倍，但是，作為比轉(zhuǎn)速的參數(shù)意義上來說二者沒有本質(zhì)區(qū)別，所以，我們在離心泵中習(xí)慣上就用ns來表示其比轉(zhuǎn)速。同一臺泵在不同工況條件下的比轉(zhuǎn)速并不相等，通常只用最佳工況點下的ns來代表一系列幾何相似的泵。比轉(zhuǎn)速的用處：一、利用比轉(zhuǎn)數(shù)對葉輪進(jìn)行分類 比轉(zhuǎn)數(shù)的大小與葉輪形狀和泵的性能曲線有密切關(guān)系。比轉(zhuǎn)數(shù)確定以后，葉輪形狀和性能曲線的形狀就大致地確定了。比轉(zhuǎn)數(shù)越小，葉輪流道相對地越細(xì)長，葉輪外徑和進(jìn)口直徑的比值（D2/D0）越大，性

10、能曲線比較平坦；隨著比轉(zhuǎn)數(shù)的逐漸增大，葉輪流道相對地越來越寬，（D2/D0）的值越來越小，性能曲線也就越陡；當(dāng)比轉(zhuǎn)數(shù)大到一定數(shù)值后葉輪出口邊就傾斜，成了混流泵，性能曲線開始出現(xiàn)“S形曲線”，如果比轉(zhuǎn)數(shù)繼續(xù)增大，當(dāng)D2D0時就成了軸流泵，此時性能曲線更陡，“S形曲線”更嚴(yán)重。 由于泵比轉(zhuǎn)數(shù)與葉輪形狀有關(guān)，所以泵的各種損失和離心泵的總效率均與比轉(zhuǎn)數(shù)有關(guān)。二、比轉(zhuǎn)數(shù)是編制離心泵系列的基礎(chǔ)) 在編制離心泵系列時，適當(dāng)?shù)剡x擇流量、揚程和轉(zhuǎn)速等的組合，就可以使比轉(zhuǎn)數(shù)在型譜圖上均勻地分布。三、比轉(zhuǎn)數(shù)是離心泵設(shè)計計算的基礎(chǔ) 無論是相似設(shè)計法，還是速度系數(shù)設(shè)計法，都是以比轉(zhuǎn)數(shù)為依據(jù)來選擇模型或速度系數(shù)的。11、

11、泵軸功率和電機配備功率之間關(guān)系 泵軸功率是設(shè)計點上原動機傳給泵的功率，在實際工作時，其工況點會變化，因此原動機傳給泵的功率應(yīng)有一定余量，另電機輸出功率因功率因數(shù)關(guān)系，因此經(jīng)驗作法是電機配備功率大于泵軸功率。（見下表） 軸功率余量0.12-0.55kw1.3-1.5 倍 0.75-2.2kw1.2-1.4 倍 3.0-7.5 kW1.15-1.25 倍 11 kW 以上1.1-1.15 倍 并根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn) Y 系列電機功率規(guī)格選配 完整水泵軸功率計算公式應(yīng)該為P=流量*揚程*g*介質(zhì)比重/泵效率其中流量單位為m3/h，得到的功率單位為KW如果介質(zhì)是水的話，那么公式應(yīng)該演變?yōu)镻=流量*揚程/（3.6*102*效率）=流量*揚程/（367*效率） 12、管道阻力以及經(jīng)驗計算 液體在管道和管道附件流動中，由于管壁的阻力而損失的揚程稱為管道阻力。下表為：閥及彎管折合直管長度 種 類折合管路直徑倍數(shù)備 注全開閘閥13未暢開加倍標(biāo)準(zhǔn)彎管25逆 止 閥100底 閥100部分堵塞加倍注：例如 100mm 直徑管， 底閥折合 100 倍直徑，等于 100 100= 10000mm = 10mm 直管長度，假定流量為 8L /S 查上表，直管每 100m 損失 1.3m， 則 10m 損失 0.13m， 即 100mm 底閥，流量為 8L /S 時， 則損失揚程 0