离心式叶轮的分类

离心泵的基础知识（定义，原理，分类）

上海艾逊实业有限公司 1 一、离心泵的概述

离心泵引就是根据离心力原理设计的，高速旋转的叶轮叶片带动水转动，将水甩出,从而达到输送的目的。离心泵有好多种，从使用上可以分为民用与工业用泵；从输送介质上可以分为清水泵、杂质泵、耐腐蚀泵等。

二.离心泵的工作原理

驱动机通过泵轴带动叶轮旋转产生离心力,在离心力作用下,液体沿叶片流道被甩向叶轮出口,液体经蜗壳收集送入排出管。液体从叶轮获得能量,•使压力能和速度能均增加,并依靠此能量将液体输送到工作地点。在液体被甩向叶轮出口的同时,叶轮入口中心处形成了低压,在吸液罐和叶轮中心处的液体之间就产生了压差,吸液罐中的液体在这个压差作用下,不断地经吸入管路及泵的吸入室进入叶轮中。

离心泵的工作原理是：离心泵之所以能把水送出去是由于离心力的作用。水泵在工作前，泵体和进水管必须罐满水形成真空状态，当叶轮快速转动时，叶片促使水快速旋转，旋转着的水在离心力的作用下从叶轮中飞去，泵内的水被抛出后，叶轮的中心部分形成真空区域。水源的水在大气压力（或水压）的作用下通过管网压到了进水管内。这样循环不已，就可以实现连续抽水。在此值得一提的是：离心泵启动前一定要向泵壳内充满水以后，方可启动，否则泵体将不能完成吸液，造成泵体发热，震动，不出水，产生“空转”，对水泵造成损坏（简称“气缚”）造成设备事故。

离心泵的种类很多，分类方法常见的有以下几种方式1按叶轮吸入方式分：单吸式离心泵 双吸式离心泵。2按叶轮数目分：单级离心泵 多级离心泵。3按叶轮结构分：敞开式叶轮离心泵 半开式叶轮离心泵 封闭式叶轮离心泵。4按工作压力分：低压离心泵 中压离心泵 高压离心泵边 立式离心泵。

２００８年第３期　小番柱采　・１７・　

离心式污水泵叶轮磨损的数值模拟　

赵万勇　王　振　李易松　张　亮　

（兰州理工大学流体动力与控制学院，兰州；７３００５０）　摘要：针对离心污水泵内固液两相流动比较复杂的情况，用含沙水为工作介质，通过改变沙粒粒径和含沙水颗粒　浓度的方法，对小粒径颗粒在离心污水泵内的流动进行了数值模拟。借助弄清内流场的速度、压力与颗粒分布，分析　了粒径大小对泵内固体颗粒运动的影响和进口初始颗粒浓度对泵内压力和固相分布的影响，得出压力沿叶轮吸力面和　压力面的分布规律以及固体颗粒沿叶片吸力面和压力面的分布规律，并在此基础上得出了离心污水泵叶轮的磨损特性。　关键词：　离心污水泵磨损机理数值模拟　

ｗ型离心式污水泵具有较好的无堵塞性能，并　具有制造简单，适用于输送污水、含粪便以及带　有纤维、纸屑等非磨蚀性固体的悬浮液的优点。　由于污水泵设计理论尚不完善【　，在工程设计中　大多数设计是建立在经验基础之上，借助清水泵　设计理论加以经验修正来设计，以至于设计出的　泵性能得不到保证。为了提高离心污水泵输送固　液两相流体时的效率和抗磨损性能，对其内部流　场进行研究是很有必要的。本文以含沙水为研究　对象，对不同粒径和不同浓度情况下的小粒径固　液两相流在离心污水泵内的流场进行了数值模拟。　计算得到了离心污水泵内部流场的速度、压力和　浓度分布，捕捉到了一些重要的流动现象，通过　模拟输送污水介质时的颗粒对泵过流部件的磨损，　得出了颗粒对泵过流部件的磨损规律。这对探索　影响离心污水泵性能的各种因素、改进叶型设计、　提高泵整机性能提供了参考。　

表１。　１　离心污水泵内部流场数值模拟　

１．１离心污水泵模型参数　本文以５０Ｗ１　５型污水泵作为研究对象，参数见　

表１　５０ｗ１５型污水泵参数　流量Ｑ　扬程　效率竹　转速／Ｉ　最大颗　最大　配套　粒直径　纤维长　功率　（ｍⅥ１）　（ｍ）　（％）　（ｒ／ｍｉｎ）　（ｒａｍ）　（ｒａｍ）　Ⅳｆｋ　１５　２０．６　４６　２９ｏ０　２０　２０　２．２　１．２控制方程　模型计算输送含沙水介质时，运用雷诺平均　Ｎ—ｓ方程和标准的Ｉｉ｝一占双方程湍流模型结合Ｅｕｌｅｒｉａｎ　混合湍流模型进行计算求解　，由于计算域中既　有旋转部件又有静止部件，所以将计算域分为转子　和定子两个子区域，将二者进行耦合计算，采用　ＭＲＦ（多旋转坐标系）模型。　１．３模型计算　（１）离心污水泵内部流动区域选用Ｐｒｏ／Ｅ造型　（离心污水泵叶片形状如图１），用Ｇａｍｂｉｔ软件对模型　进行网格划分及部分边界条件的设定，网格采用分　块非结构六面体网格，其中叶轮流道网格为２２．０２８６　万，蜗壳网格为９．０５８２万，生成的网格图见图２。　（２）数值模拟计算选取输送颗粒浓度分别为　Ｇ＝１％、４％，粒径分别为１　ｍｍ、４　ｍｍ。选取叶　轮为旋转参考系的参照，泵的旋转轴取为ｚ轴，以　右手系分别定义ｘ轴和Ｙ轴。　（３）边界条件的设定：进口边界由质量守恒定　律和进口无预旋的假设计算得出进口轴向速度为　

离心叶轮类型作用介绍

离心泵中的叶轮类型在设计上有所不同，具体取决于所处理的流体，设计是低压还是高压，以及设计的装置是自吸还是处理诱导气体。在选择过程中以确保在过程和维护期间的预期结果之间实现正确的平衡，同时确保获得最大的过程效率。

通常，径向叶片靠得越近，公差越小，叶轮设计越封闭，效率越高，但由于自由通道的限制，固体处理能力越低。

下面列出了10种不同类型、它们的优点以及它们可以使用的流体类型：

（一）叶轮类型和流型

1、封闭式（离心式、多级和第一级侧通道泵）

专为含有小颗粒的清洁流体而设计，由于其与内壳的紧密间隙以及叶轮叶片之间带有耐磨环的封闭式叶轮，因此是效率最高的设计。

固体处理能力由叶轮中前后通道之间的空间定义，对于小型装置，该空间可以以微米为单位进行测量。在离心力引导流体通过叶片之前，流体被吸入叶轮眼（中心），然后被引向泵壳的侧面，并通过出口排出。

2、双吸（分体式和双吸设计）

这种设计主要用于中开式泵壳，使泵能够同时通过叶轮叶片的两侧抽取液体。通常用于干净的液体，在高流量和相对较低的水头下没有固体，双蜗壳同时向两侧进料。该装置在单个套管内提供尽可能高的流量。

3、柔性（柔性叶轮设计）

柔性叶轮这种设计由弯曲的橡胶叶片组成，这些叶片与泵壳保持接触，使装置能够自吸。专为处理干净、粘稠和含固体的液体而设计，刀片之间适合固体颗粒，这意味着该装置可以处理悬浮固体，例如直径达 25 毫米的水果块。低剪切设计，由于叶轮接触外壳，转速小于1400rpm。

4、开式叶轮

在这种设计中，只有叶片是可见的，使该装置能够处理大块固体，并且易于清洁。由于其较大的自由通道面积，它的效率低于其他类型。由于缺少侧壁，这种设计难以产生高压，但可以容纳大的固体。

5、半开式（离心泵和垃圾泵）半开式

在这种形状内，宽通道可以处理大的固体颗粒而不会堵塞。专为大容量和低压污水处理或工业中的腐蚀性工艺应用而设计。

6、水性叶轮

第２９卷第５期　２００７年１Ｏ月　甘肃冶金　ＧＡＮＳＵ　ＭＥＴＡＬＬＵＲＧＹ　Ｖ０１．２９　Ｎｏ．５　Ｏｃｔ．，２００７　

文章编号：１６７２－４４６１（２００７）０５４）０２２－０３　

“三点法＂找离心式风机叶轮平衡的理论　

分析公式推导及应用　

张金意　

（酒泉钢铁集团公司检修公司，甘肃嘉峪关７３５１００）　

摘要：本文针对离心式风机叶轮因失衡引起振动，采用“三点法”找平衡时的理论原理探讨，推导出不平衡质量及　

所处角度的计算公式，进而确定平衡质量及所处角度，规定了操作方法，并通过实际数据验证了公式的正确性。该　

公式及操作方法，在该类风机该类问题的检修中，有较大的应用价值。　

关键词：离心式风机；叶轮；振动速率（振幅）；不平衡质量；角度；应用　

中图分类号：ＴＨ４３２　文献标识码：Ａ　

Ｄｅｒｉｖａｔｉｏｎ　ａｎｄ　Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｎ　Ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ　Ａｎａｌｙｓｉｓ　Ｆｏｒｍｕｌａ　ｂｙ　Ｆｉｎｄ　

ｏｕｔ　Ｉｍｐｅｌｌｅｒ　Ｂａｌａｎｃｅ　ｏｆ　Ｃｅｎｔｒｉｆｕｇａｌ　Ｆａｎ　ｗｉｔｈ　Ｔｈｒｅｅ—ｍａｓｓ—ｐｏｉｎｔ　Ｍｅｔｈｏｄ　

ＺＨＡＮＧ　Ｊｉｎ—ｙｉ　

（Ｊｉｕｑｕａｎ　Ｉｒｏｎ＆ｓｔｅｅｌ　Ｇｒｏｕｐ　Ｃｏ．Ｌｔｄ．，Ｊｉａｙｕｇｕａｎ　７３５１００，Ｃｈｉｎａ）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ　ａｒｔｉｃｌｅ　ｃｅｎｔｅｒｓ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｉｍｂａｌａｎｃｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｉｍｐｅｌｌｅｒ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｃｅｎｔｒｉｆｕｇａｌ　ｆａｎ　ｗｈｉｃｈ　ｗｉｌ　ｃａｕｓｅ　ｖｉｂｒａｔｉｏｎ．Ｔｈｅ　Ｔｈｒｅｅ＿　

ｍａ８８一ｐｏｉｎｔｓ　Ｍｅｔｈｏｄ　ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ　ｗｉｌ　ｂｅ　ｕｓｅｄ　ａｓ　ｔｈｅ　ｂａｓｅ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｂａｌａｎｃｅ　ｐｏｉｎｔ．Ｔｈｅ　ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ　ｏｆ　ｉｍｂａｌａｎｃｅ　ｍａ８８　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｄｅ—　

ｇｒｅｅ　ｃａｎ　ｂｅ　ｄｅｄｕｃｅｄ　ｂｙ　ｔｈｅ　ｔｈｒｅｅ—ｍａｓｓ－ｐｏｉｎｔｓ　ｍｅｔｈｏｄｓ．Ｂｙ　ｔｈｉｓ　ｍｅｔｈｏｄ　ｗｅ　ｃａｎ　ｆｉｘ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｂａｌａｎｃｅ　ｍａ８８　ａｎｄ　ｄｅｇｒｅｅ．Ｔｈｕｓ