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離心泵的結(jié)構(gòu)
,性能和使用知識(shí)詳細(xì)介紹


發(fā)布:江蘇鍍寶   日期:2021-07-19 瀏覽:0


  一

、什么是離心泵?

  離心式水泵是制冷空調(diào)工程中用得多的一種

,其特點(diǎn)是依靠葉輪的高速旋轉(zhuǎn)來使流體獲得較大的動(dòng)能
,并依靠流道出口的蝸殼斷面變化使流體的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為壓力能,水流在葉輪中的流動(dòng)主要是受到離心力的作用

  離心泵在化工生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛

,這是由于其具有性能使用范圍廣(包括流量、壓頭及對(duì)介質(zhì)性質(zhì)的失迎性)
、體積小
、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作容易
、流量均勻
、壽命長(zhǎng)、購(gòu)置費(fèi)和操作費(fèi)均較低等優(yōu)點(diǎn)

  二

、離心泵的基本結(jié)構(gòu)

  由若干個(gè)彎曲的葉片組成的葉輪置于具有蝸殼通道的泵殼之內(nèi)。葉輪緊固于泵軸上泵軸與電機(jī)相連

, 可由電機(jī)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)
。吸入口位于泵殼中央與吸入管路相連,并在吸入管底部裝一止逆閥
。泵殼的側(cè)邊為排出口
,與排出管路相連,裝有調(diào)節(jié)閥

  離心泵的基本部件是高速旋轉(zhuǎn)的葉輪和固定的蝸牛形泵殼

。葉輪緊固于泵軸上,并隨泵軸由電機(jī)驅(qū)動(dòng)作高速旋轉(zhuǎn)
。葉輪是直接對(duì)泵內(nèi)液體做功的部件
,為冠裕離心泵的供能裝置。泵殼中央的吸入口與吸入管路相連接
,吸入管路的底部裝有單向底閥
。泵殼側(cè)旁的排出口與裝有調(diào)節(jié)閥門的排出管路相連接。

  三、離心泵的工作原理

  離心泵在工作時(shí)

,依靠高速旋轉(zhuǎn)的葉輪
,液體在慣性離心力作用下獲得了能量以提高了壓強(qiáng)。離心泵在工作前
,泵體和進(jìn)口管線必須罐滿液體介質(zhì),防止氣蝕現(xiàn)象發(fā)生
。當(dāng)葉輪快速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)
,葉片促使介質(zhì)很快旋轉(zhuǎn),旋轉(zhuǎn)著的介質(zhì)在離心力的作用下從葉輪中飛出
,泵內(nèi)的水被拋出后
,葉輪的中心部分形成真空區(qū)域。一面不斷地吸入液體
,一面又不斷地給予吸入的液體一定的能量
,將液體排出。離心泵便如此連續(xù)不斷地工作
。冠裕離心泵應(yīng)用量大
、面廣,除了工業(yè)應(yīng)用外
,離心泵還廣泛的應(yīng)用于農(nóng)業(yè)灌溉
、市政供水、電站循環(huán)供水
、城市污染處理等

  四、離心泵的工作過程

  1

、開泵前
,先在泵內(nèi)灌滿要輸送的液體。

  2

、開泵后
,泵軸帶動(dòng)葉輪一起高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生離心力。液體在此作用下
,從葉輪中心被拋向葉輪外周
,壓力增高,并以很高的速度(15-25 m/s)流入泵殼

  3

、在蝸形泵殼中由于流道的不斷擴(kuò)大,液體的流速減慢
,使大部分動(dòng)能轉(zhuǎn)化為壓力能
。液體以較高的靜壓強(qiáng)從排出口流入排出管道。泵內(nèi)的液體被拋出后,葉輪的中心形成了真空
,在液面壓強(qiáng)(大氣壓)與泵內(nèi)壓力(負(fù)壓)的壓差作用下
,液體便經(jīng)吸入管路進(jìn)入泵內(nèi),填補(bǔ)了被排除液體的位置

  五

、離心泵的結(jié)構(gòu)

  離心泵的品種很多,各種類型泵的結(jié)構(gòu)雖然不同

,但主要零部件基本相同
。離心泵的主要部件包括:葉輪、泵軸
、泵殼
、泵座、填料盒(軸封裝置)
、減漏環(huán)
、軸承座等。

  蝸殼

  蝸殼的材質(zhì)一般為鑄鐵

。防腐泵的蝸殼為不銹鋼或其他防腐材料
,例如塑料玻璃鋼等。多級(jí)泵由于壓力較大
,對(duì)材質(zhì)強(qiáng)度要求較高
,其蝸殼一般用鑄鋼制造。

  蝸殼是指葉輪出口到下一級(jí)葉輪入口或到泵的出口管之間截面積逐漸增大的螺旋形流道

。其流道逐漸擴(kuò)大
,出口為擴(kuò)散管狀。液體從葉輪流出后
,其流速可以平緩地降低
,使很大一部分動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)殪o壓能。蝸殼的優(yōu)點(diǎn)是制造方便
,高效區(qū)寬
,車削葉輪后泵的效率變化較小。

  缺點(diǎn)是蝸殼形狀不對(duì)稱

,在使用單蝸殼時(shí)作用在轉(zhuǎn)子徑向的壓力不均勻
,易使軸彎曲,所以在多級(jí)泵中只是首段和尾段采用蝸殼而在中段采用導(dǎo)輪裝置

  葉輪

  葉輪是離心泵的做功零件

,依靠它高速旋轉(zhuǎn)對(duì)液體做功而實(shí)現(xiàn)液體的輸送,是離心泵重要零件一
。 葉輪一般由輪毅
、葉片和蓋板三部分組成
。葉輪的蓋板有前蓋板和后蓋板之分,葉輪口側(cè)的蓋板稱為前蓋板
,另一側(cè)的蓋板稱為后蓋板

  按結(jié)構(gòu)形式,葉輪可分為以下三種

  (1)閉式葉輪葉輪的兩側(cè)均有蓋板

,蓋板間有4—6個(gè)葉片,閉式葉輪效率較高
,應(yīng)用廣
,適用于輸送不含固體顆粒及纖維的清潔液體。

  (2)開式葉輪在葉片兩側(cè)都無蓋板

,適用于輸送含有較大量懸浮物的液體,效率較低
,輸送的液體壓力也不高

  (3)半開式葉輪這種葉輪只有后蓋板,它適用于輸送易于沉淀或含固體懸浮物的液體

,其效率介于開式和閉式葉輪之間

  當(dāng)離心泵啟動(dòng)后,泵軸帶動(dòng)葉輪一起作高速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)

,迫使預(yù)先充灌在葉片間液體旋轉(zhuǎn)
,在慣性離心力的作用下,液體自葉輪中心向外周作徑向運(yùn)動(dòng)
。液體在流經(jīng)葉輪的運(yùn)動(dòng)過程獲得了能量
,靜壓能增高,流速增大
。當(dāng)液體離開葉輪進(jìn)入泵殼后
,由于殼內(nèi)流道逐漸擴(kuò)大而減速,部分動(dòng)能轉(zhuǎn)化為靜壓能
,沿切向流入排出管路

  填料盒

  泵軸穿出泵殼時(shí),在軸與殼之間存在間隙

。在單吸式離心泵中
,該部位如不用軸封裝置,泵殼內(nèi)高壓水就會(huì)向外大量泄漏
。填料盒就是常用的一種軸封裝置
。填料盒是由軸封套、填料
、水封管
、水封環(huán)和填料壓蓋5個(gè)部件組成

  泵軸

  離心泵的泵軸的主要作用是傳遞動(dòng)力,支承葉輪保持在工作位置正常運(yùn)轉(zhuǎn)

。它一端通過聯(lián)軸器與電動(dòng)機(jī)軸相連
,另一端支承著葉輪作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),軸上裝有軸承
、軸向密封等零部件

  泵軸的常用材料是碳素鋼和不銹鋼。

  葉輪和軸靠鍵相連接

,由于這種連接方式只能傳遞扭矩而不能固定葉輪的軸向位置
,故在水泵中還要用軸套和鎖緊螺母來固定葉輪的軸向位置。葉輪采用鎖緊螺母與軸套軸向定位后
,為防止鎖緊螺母退扣
,要防止水泵反轉(zhuǎn),尤其是對(duì)初裝水泵或解體檢修后的水泵要按規(guī)定進(jìn)行轉(zhuǎn)向檢查
,確保與規(guī)定轉(zhuǎn)向一致

  軸承

  軸承起支承轉(zhuǎn)子重量和承受力的作用。離心泵上多使用滾動(dòng)軸承

,其外圈與軸承座孔采用基軸制
,內(nèi)圈與轉(zhuǎn)軸采用基孔制,配合類別標(biāo)準(zhǔn)有推薦值
,可按具體情況選用
。軸承一般用潤(rùn)滑脂和潤(rùn)滑油潤(rùn)滑。

  軸套

  軸套的作用是保護(hù)泵軸

,使填料與泵軸的摩擦轉(zhuǎn)變?yōu)樘盍吓c軸套的摩擦
,所以軸套是離心泵的易磨損件。軸套表面一般也可以進(jìn)行滲碳
、滲氮
、鍍鉻、噴涂等處理方法
,表面粗糙造度要求一般要達(dá)到Ra3.2μm—Ra0.8μm
。可以降低摩擦系數(shù)
,提高使用壽命

  導(dǎo)輪

  導(dǎo)輪是一個(gè)固定不動(dòng)的圓盤,正面有包在葉輪外緣的正向?qū)~

,這些導(dǎo)葉構(gòu)成了一條條擴(kuò)散形流道
,背面有將液體引向下一級(jí)葉輪人口的反向?qū)~。液體從葉輪甩出后
,平緩地進(jìn)入導(dǎo)輪
,沿著正向?qū)~繼續(xù)向外流動(dòng)
,速度逐漸降低,動(dòng)能大部分轉(zhuǎn)變?yōu)殪o壓能
。葉輪與導(dǎo)葉間的徑向單側(cè)間隙約為lmm
。若間隙過大,效率會(huì)降低;間隙過小
,則會(huì)引起振動(dòng)和噪聲
。與蝸殼相比,采用導(dǎo)輪的分段式多級(jí)離心泵的泵殼容易制造
,轉(zhuǎn)能的效率也較高
。但安裝檢修較蝸殼困難。

  密封環(huán)

  為了減少內(nèi)泄漏

,保護(hù)泵殼
,在與葉輪入口處相對(duì)應(yīng)的殼體上裝有可拆換的密封環(huán)。密封環(huán)內(nèi)孔與葉輪外圓處的徑向間隙一般在0.1—0.2mm之間
。 密封環(huán)磨損后
,使徑向間隙增大,泵的排液量減少
,效率降低,當(dāng)密封間隙超過規(guī)定值時(shí)應(yīng)及時(shí)更換

  密封環(huán)的結(jié)構(gòu)形式有三種

  平環(huán)式,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單

,制造方便
,但密封效果差。直角式的密封環(huán)
,液體泄漏時(shí)通過一個(gè)90°的通道
,密封效果比平環(huán)式好,應(yīng)用廣泛
。迷宮式密封環(huán)
,密封效果好,但結(jié)構(gòu)復(fù)雜
,制造困難
,一般離心泵中很少采用。

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