離心泵工作原理

離心泵的工作原理單級(jí)單吸離心泵離心泵的工作簡(jiǎn)圖1－葉輪2－葉片3－泵殼4－漏斗5－閥門(mén)6－排出管7－底閥8－吸入管離心泵工作原理離心泵工作原理離心泵裝置示意離心泵工作原理..\fiash\離心泵工作原理圖1.swf示意圖1－底閥2－吸入管3－離心泵4－真空表5－壓力表6－截止閥7－單向閥8－排出閥離心泵實(shí)驗(yàn)1..\fiash\離心泵實(shí)驗(yàn).swf泵性能實(shí)驗(yàn)水泵的銘牌水泵的銘牌型號(hào):12SH-28A揚(yáng)程：10m流量：684m3/h轉(zhuǎn)數(shù)：1450r/min效率：78%軸功率：28kW允許吸上真空高度：4.5m總量：660kg離心泵的性能及參數(shù)水泵的基本性能，通常由6個(gè)性能參數(shù)來(lái)表示：

流量（Q）揚(yáng)程（H）功率（P）效率（η）允許吸上真空高度或必需氣蝕余量(NPSH)轉(zhuǎn)速（n）流量（1）流量——在單位時(shí)間內(nèi)從泵出口排出并進(jìn)入管路的液體體積。以字母q表示，常用單位是m3/s、L／s、m3/h。泵銘牌上的流量是指設(shè)計(jì)流量，又稱額定流量，泵在此流量下運(yùn)行效率最高。揚(yáng)程揚(yáng)程（水頭）——單位質(zhì)量的液體具有的能量，也即單位重量液體通過(guò)水泵后其能量的增值。以字母H表示，常用液柱高度m表示。其它單位：Pa(kPa)、atm(1個(gè)工程大氣壓)1atm=98.0665kPa≈0.1MPa揚(yáng)程計(jì)算為H=E2-E1揚(yáng)程吸程壓程實(shí)際揚(yáng)程總揚(yáng)程功率（1）軸功率（輸入功率）(Pa)—泵在一定的流量和揚(yáng)程工作時(shí)，電動(dòng)機(jī)輸送給泵軸的功率，以Pa表示，單位以KW表示，水泵銘牌上為軸功率，即額定功率。

（2）有效功率（輸出功率）——單位時(shí)間內(nèi)泵對(duì)液體所做的功，以Pu表示。效率效率——水泵的有效功率與軸功率的比值，以η表示。泵銘牌上效率為對(duì)應(yīng)于通過(guò)設(shè)計(jì)流量時(shí)的最高效率。效率泵內(nèi)的能量損失分三部分：水力損失、容積損失、機(jī)械損失。1、水力損失與水力效率ηh

水流在水泵內(nèi)摩擦、局部、沖擊損失

水力損失的大小決定于過(guò)流部件的形狀尺寸、壁面粗糙度和泵的工作情況。水力損失越大，泵揚(yáng)程越小。效率2、容積損失與容積效率ηv

水流流經(jīng)葉輪之后，有一小部分高壓水經(jīng)過(guò)泵體內(nèi)間隙（如減漏環(huán)）和軸向力平衡裝置（如平衡孔、平衡盤(pán)）泄漏到葉輪的進(jìn)口，以及從軸封處泄漏到泵外，因而消耗了一部分能量。漏損流量q的大小與泵的結(jié)構(gòu)形式、比轉(zhuǎn)速及泵的流量大小有關(guān)。在吸入口徑相同的情況下，比轉(zhuǎn)速大的泵漏損流量小。對(duì)給定的泵，要降低漏損量q，關(guān)鍵在于控制密封環(huán)與葉輪間的運(yùn)轉(zhuǎn)間隙量。漏損量q越大，泵的出水量Q越小。效率3、機(jī)械損失與機(jī)械效率ηm

葉輪在泵體內(nèi)的液流中旋轉(zhuǎn)時(shí)，葉輪蓋板外側(cè)與液體產(chǎn)生摩擦，泵軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)軸和軸封、軸承產(chǎn)生摩擦，因而消耗了一部分能量。轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速——泵葉輪的轉(zhuǎn)動(dòng)速度，通常以每分鐘轉(zhuǎn)動(dòng)的次數(shù)來(lái)表示，以字母n表示。常用單位r/min。轉(zhuǎn)速必須控制在一定范圍之內(nèi)。如果為異步電動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力機(jī)，則額定轉(zhuǎn)速：n=2950r/min、n=1450r/min、n=730r/minn=485r/min等等比轉(zhuǎn)數(shù)比轉(zhuǎn)數(shù)又稱比轉(zhuǎn)速ns反映泵的基本形狀，泵的基本性能的綜合參數(shù)。ns=

流量揚(yáng)程轉(zhuǎn)速大流量、低揚(yáng)程的泵，ns值大比轉(zhuǎn)速和葉輪形狀與性能曲線的關(guān)系離心泵的汽蝕現(xiàn)象由離心泵工作原理可知，在離心泵葉輪中心附近形成低壓，這一壓強(qiáng)的高低與泵的吸上高度密切相關(guān)。

1．泵的吸上高度是指貯槽液面與離心泵吸入口之間的垂直距離。當(dāng)貯槽上方壓強(qiáng)一定時(shí)，若泵吸入口的壓強(qiáng)越低，則吸上高度就越高，但是泵吸入口的低壓是有限制的。當(dāng)在泵的流通（一般在葉輪入口附近）中液體的靜壓強(qiáng)等于或低于該液體在工作溫度下的飽和蒸汽壓pV時(shí)，液體將部分汽化，產(chǎn)生氣泡。含氣泡的液體進(jìn)入高壓區(qū)后，氣泡就急劇凝結(jié)或破裂。因氣泡的消失而產(chǎn)生了局部真空，周圍的液體就以極高的速度流向原氣泡中心，瞬間產(chǎn)生了極大的局部沖擊壓力，造成對(duì)葉輪和泵殼的沖擊，使材料受到破壞。汽蝕現(xiàn)象2．汽蝕現(xiàn)象：通常把泵內(nèi)氣泡的形成和破裂而使葉輪材料受到損壞的過(guò)程，稱為氣蝕現(xiàn)象。離心泵在汽蝕狀態(tài)下工作（1）泵體振動(dòng)并發(fā)出噪音；（2）壓頭、流量效率大幅度下降，嚴(yán)重時(shí)不能輸送液體；（3）時(shí)間長(zhǎng)久，在水錘沖擊和液體中微量溶解氧對(duì)金屬化學(xué)腐蝕的雙重作用下，葉片表面出現(xiàn)斑痕和裂縫，甚至呈海綿狀逐漸脫落。離心泵在正常運(yùn)行時(shí)，必須避免發(fā)生汽蝕現(xiàn)象。為此，葉輪入口附近處液體的絕對(duì)壓強(qiáng)必須高于該液體在工作溫度下的飽和蒸汽壓。這就要求離心泵有適宜的安裝高度。通常由離心泵的抗汽蝕性能（又稱吸上性能）來(lái)確定其安裝高度。離心泵的抗汽蝕性能一般采用兩種指標(biāo)來(lái)表示離心泵的抗氣蝕性能（又稱吸上性能）1．離心泵的允許吸上真空度允許吸上真空度是指為避免發(fā)生汽蝕現(xiàn)象，離心泵入口處可允許達(dá)到的最高真空度（即最低的絕對(duì)壓強(qiáng)）。其值通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)定。由于實(shí)驗(yàn)中不易測(cè)出葉輪入口附近處的最低壓強(qiáng)的位置，因此以測(cè)定泵入口處的壓強(qiáng)代替。允許吸上真空度注意：離心泵的允許吸上真空度值越大，表示該泵在一定操作條件下抗汽蝕性能越好。值大小與泵的結(jié)構(gòu)、流量、被輸送液體的性質(zhì)及當(dāng)?shù)卮髿鈮旱纫蛩赜嘘P(guān)，通常由泵的制造工廠實(shí)驗(yàn)測(cè)定。實(shí)驗(yàn)值列在泵的樣本或說(shuō)明書(shū)的性能表上。應(yīng)注意，該實(shí)驗(yàn)是在大氣壓為10mHgH2O（9.81×104Pa）下，以20oC清水為介質(zhì)進(jìn)行的。因此若輸送其它液體，或操作條件與上述的實(shí)驗(yàn)條件不同時(shí)，應(yīng)進(jìn)行換算離心泵的抗汽蝕性能2．離心泵的氣蝕余量為防止汽蝕現(xiàn)象的發(fā)生，在離心泵的入口處液體的靜壓頭和動(dòng)壓頭之和必須大于操作溫度下的液體飽和蒸汽壓頭某一數(shù)值，此數(shù)值即定義為離心泵的汽蝕余量Δh目前在國(guó)產(chǎn)泵樣本的性能表中，離心油泵中的汽蝕余量用符號(hào)Δh表示，離心水泵的汽蝕余量用NPSH表示離心泵的汽蝕余量離心泵的Δhc由泵制造廠實(shí)驗(yàn)測(cè)定，其值隨流量增大而增大。為確保離心泵的正常操作，將所測(cè)得的臨界汽蝕余量Δhc加上一定的安全量后，稱為必需氣蝕余量Δhr，并且列入泵產(chǎn)品樣本性能表中。離心水泵用（NPSH）r表示，離心油泵用Δhr表示。在一些離心泵的特性曲線圖上，也繪出Δhr－Q曲線。也應(yīng)注意在確定離心泵安裝高度時(shí)應(yīng)取可能出現(xiàn)的最大流量為計(jì)算依據(jù)。允許吸上真空高度或必需氣蝕余量(NPSH)

允許吸上真空高度——指泵在標(biāo)準(zhǔn)狀況下(即水溫為20℃、一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，泵所允許的最大的吸上真空高度。單位為mH2O。

必需氣蝕余量(NPSH)——指泵進(jìn)口處，單位重量液體所具有超過(guò)飽和蒸氣壓力的富裕能量。水泵廠一般常用汽蝕余量來(lái)反映軸流泵等的吸水性能。單位為m。

兩者是從不同的角度來(lái)反映泵吸入液體性能好壞的參數(shù)，可以確定離心泵的安裝高度。離心泵的安裝與操作1．安裝：（1）安裝高度不能太高，應(yīng)小于允許安裝高度。（2）盡量設(shè)法減小吸入管路的阻力，以減少發(fā)生汽蝕的可能性。主要考慮：吸入管路應(yīng)短而直；吸入管路的直徑可以稍大；