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    1. 科普知識

      離心泵的工作原理和主要部件

      離心工作原理   離心其實是物體慣性的表現,比如雨傘上的水滴,當雨傘緩慢轉動時,水滴會跟隨雨傘轉動,這是因為雨傘與水滴的摩擦力做為給水滴的向心力使然。但是如果雨傘轉動加快,這個摩擦力不足以使水滴在做圓周運動,那么水滴將脫離雨傘向外緣運動,就像用一根繩子拉著石塊做圓周運動,如果速度太快,繩子將會斷開,石塊將會飛出.這個就是所謂的離心。

            離心泵的主要工作原理

      (1)葉輪被泵軸帶動旋轉,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。當流體到達葉輪外周時,流速非常高。

      (2)泵殼匯集從各葉片間被拋出的液體,這些液體在殼內順著蝸殼形通道逐漸擴大的方向流動,使流體的動能轉化為靜壓能,減小能量損失。所以泵殼的作用不僅在于匯集液體,它更是一個能量轉換裝置。

      (3)液體吸上原理:依靠葉輪高速旋轉,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。 氣縛現象:如果離心泵在啟動前殼內充滿的是氣體,則啟動后葉輪中心氣體被拋時不能在該處形成足夠大的真空度,這樣槽內液體便不能被吸上。這一現象稱為氣縛。為防止氣縛現象的發生,離心泵啟動前要用外來的液體將泵殼內空間灌滿。這一步操作稱為灌泵。為防止灌入泵殼內的液體因重力流入低位槽內,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液面,則啟動時無需灌泵。

      (4)葉輪外周安裝導輪,使泵內液體能量轉換效率高。導輪是位于葉輪外周的固定的帶葉片的環。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,引導液體在泵殼通道內平穩地改變方向,使能量損耗最小,動壓能轉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較高,有一部分會滲到葉輪后蓋板后側,而葉輪前側液體入口處為低壓,因而產生了將葉輪推向泵入口一側的軸向推力。這容易引起葉輪與泵殼接觸處的磨損,嚴重時還會產生振動。平衡孔使一部分高壓液體泄露到低壓區,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、高效運轉。離心泵在工作是泵軸旋轉而殼不動,其間的環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,使泵的流量、效率下降。嚴重時流量為零——氣縛。通常,可以采用機械密封或填料密封來實現軸與殼之間的密封。


        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)、導葉和空間導葉三種形式;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,先將泵內充滿液體,然后啟動離心泵,葉輪快速轉動,葉輪的葉片驅使液體轉動,液體轉動時依靠慣性向葉輪外緣流去,同時葉輪從吸入室吸進液體,在這一過程中,葉輪中的液體繞流葉片,在繞流運動中液體作用一升力于葉片,反過來葉片以一個與此升力大小相等、方向相反的力作用于液體,這個力對液體做功,使液體得到能量而流出葉輪,這時液體的動能與壓能均增大。離心泵依靠旋轉葉輪對液體的作用把原動機的機械能傳遞給液體。由于離心泵的作用液體從葉輪進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過壓出室,大部分速度能轉換成壓力能,然后沿排出管路輸送出去,這時,葉輪進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,被壓入葉輪的進口,于是,旋轉著的葉輪就連續不斷地吸入和排出液體。

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