离心泵的工作原理和主要部件图
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离心泵的工作原理及主要部件性能参数离心泵——生产中应用最为广泛,着重介绍。
§ 2.1.1 离心泵 (Centrifugal Pumps ) 一. 离心泵的工作原理及主要部件 1.工作原理如左图所示,离心泵体内的叶轮固定在泵轴上,叶轮上有若干弯曲的叶片,泵轴在外力带动下旋转,叶轮同时旋转,泵壳中央的吸入口与吸入管相连接,侧旁的排出口和排出管路9相连接。
启动前,须灌液,即向壳体内灌满被输送的液体。
启动电机后,泵轴带动叶轮一起旋转,充满叶片之间的液体也随着旋转,在惯性离心力的作用下液体从叶轮中心被抛向外缘的过程中便获得了能量,使叶轮外缘的液体静压强提高,同时也增大了流速,一般可达15~25m/s 。
液体离开叶轮进入泵壳后,由于泵壳中流道逐渐加宽,液体的流速逐渐降低,又将一部分动能转变为静压能,使泵出口处液体的压强进一步提高。
液体以较高的压强,从泵的排出口进入排出管路,输送至所需的场所。
当泵内液体从叶轮中心被抛向外缘时,在中心处形成了低压区,由于贮槽内液面上方的压强大于泵吸入口处的压强,在此压差的作用下,液体便经吸入管路连续地被吸入泵内,以补充被排出的液体,只要叶轮不停的转动,液体便不断的被吸入和排出。
泵离心泵旋转泵漩涡泵 往复泵由此可见,离心泵之所以能输送液体,主要是依靠高速旋转的叶轮,液体在离心力的作用下获得了能量以提高压强。
气缚现象:不灌液,则泵体内存有空气,由于ρ空气<<ρ液,所以产生的离心力很小,因而叶轮中心处所形成的低压不足以将贮槽内的液体吸入泵内,达不到输液目的。
通常在吸入管路的进口处装有一单向底阀,以截留灌入泵体内的液体。
另外,在单向阀下面装有滤网,其作用是拦阻液体中的固体物质被吸入而堵塞管道和泵壳。
启动与停泵:灌液完毕后,此时应关闭出口阀后启动泵,这时所需的泵的轴功率最小,启动电流较小,以保护电机。
启动后渐渐开启出口阀。
停泵前,要先关闭出口阀后再停机,这样可避免排出管内的水柱倒冲泵壳内叶轮,叶片,以延长泵的使用寿命。
离心泵工作原理与结构形式一、工作原理工作原理离心泵结构示意2-1-11—吸入室;2—叶轮;3—轴;4—轴封;5—蜗室;6—压出室被送液体经吸入室进入泵内,并充满泵腔,原动机驱动轴带动叶轮旋转,叶轮的叶片带动被送液体与叶轮一起旋转,在离心力的作用下,被送液体由叶轮中心向叶轮边缘流动,其速度(动能)逐渐增大,在流出叶轮的瞬间其速度最大,然后进入蜗室,被送液体速度逐步降低,将大部分动能转换为压力能,再经压出管进一步降低速度,被送液体的压力继续升高,达到需要的压力后将液体压入泵的排出管路。
当液体由叶轮中心流向叶轮边缘后,叶轮中心呈现低压状态,泵外的液体在泵外与叶轮中心部分的压差作用下进入泵内,再由叶轮中心流向液轮边缘。
如此叶轮连续旋转,泵连续地吸入和压出被送液体,完成对液体输送。
只有在泵腔内充满液体时,液体从叶轮中心流向边缘后,在叶轮中心部分才能形成低压区,泵才正常和连续地输送液体。
为此离心泵启动前,必须将泵内充满液体,排净空气,称作灌泵。
二、结构(一)主要结构型式1.卧式单级单吸离心泵卧式单级单吸离心泵在炼油化工生产装置中应用的数量最多,一般用于炼油化工生产的进料泵、回流泵、循环泵和产品泵等。
2.卧式单级双吸离心泵在炼油化工生产中常用作回流泵、塔底泵及冷却塔水泵等。
图2-1-2卧式单级单吸离心泵图2-1-3 卧式单级双吸离心泵1—支撑;2—泵轴;3—托架;4—轴封;5—泵盖;6—叶轮;7—泵壳3.卧式多级离心泵在炼油化工生产中主要用于锅炉和废热锅炉给水泵,高压液氨输送泵, 高压甲铵泵和铜氨液泵等。
4.立式离心泵立式离心泵其安装基础的顶面为 NPSH 计算准面,故可得到较大的NPSHA值,有利于防止汽蚀。
炼油化工生产中,立式离心泵主要用于输送液氨、液态烃( 甲烷、乙烷、乙烯、丙烯等 ),以及液氧、液氮等物料的产品泵、给料泵、塔底泵和回流泵等。
图2-1-4 分段式多级离心泵图2-1-5水平剖分式多级离心泵图2-1-6 筒式多级离心泵5.液下泵液下泵属于立式离心泵的一种(见图2-1-8)。
离心泵一、离心泵的工作原理和主要部件1、离心泵的工作原理离心泵的装置简图如图l-1所示。
它的基本部件是旋转的叶轮和固定的泵壳。
带有弯曲叶片的叶轮安装在泵壳内,并紧固在泵轴上,泵轴由电动机带动旋转。
泵壳的吸入口与吸入管路相接,在吸入管路的底部装有底阀。
泵壳的排出口与排出管路相接,排出管路只装有调节阀。
离心泵在启动前需将所需输送的液体灌满泵壳和吸入管路。
启动后,泵轴带动叶轮作高速旋转。
叶片间的液体一方面随叶轮作等角速度的旋转,另一方面依靠惯性离心力的作用从叶轮中心向外缘作径向运动。
在此过程中泵通过叶轮向液体提供了能量。
这表现为叶轮外缘处液体的静压强有所提高,同时液体的流速则大大提高,大约以15—25 m/s的速度离开叶轮外缘进入蜗形泵壳。
在蜗形泵壳中由于流通的逐渐扩大,流体的流速减慢而静压强相应提高。
液体最终以较高的静压强切向流人排出管道。
泵内液体在离心力作用下由中心向外缘作径向运动的同时,在叶轮中心形成了低压区。
由于泵的吸人管路浸没于输送液体中,在液面压强与叶轮中心压强之间压差作用下,液体不断地被吸人泵的叶轮内,填补被排出液体的位置。
只要叶轮不断地旋转,离心泵就不停地吸入和排出液体,完成输送液体的任务,这就是离心泵的工作原理。
离心泵启动时,若泵内存有空气,由于空气密度很小,旋转后产生的离心力小,因而叶轮中心区所形成的低压不足以吸入液体,这样虽启动离心泵也不能完成输送任务,这种现象称为气缚。
这表示离心泵无自吸能力,所以离心另在启动前必须向泵内灌满被输送的液体。
当然若将离心泵的吸入口置于被输送液体的液面之下,液体会自动流入泵内,这是一种特殊情况。
离心泵吸入管路装有底阀,以防止启动前灌入的液体从泵内流出,滤网可以阻拦液体中的固体吸入而堵塞管道和泵壳排出管路中装有的调节阀是供开泵停泵和调节流量时使用。
2、离心泵的主要部件离心泵最主要的部件是叶轮、泵壳和轴封装置。
(1)叶轮叶轮是离心泵的核心部分。
叶轮通常有如图所示的几种形式。
离心泵的工作原理和主要部件图
一、离心泵的工作原理1、离心泵的工作原理离心泵的叶轮安装在泵壳2内,并紧固在泵轴3上,泵轴由电机直接带动。
泵壳中央有一液体吸入4与吸入管5连接。
液体经底阀6和吸入管进入泵内。
泵壳上的液体排出口8与排出管9连接。
在离心泵启动前,泵壳内灌满被输送的液体;启动后,启动后,叶轮由轴带动高速转动,叶片间的液体也必须随着转动。
在离心力的作用下,液体从叶轮中心被抛向外缘并获得能量,以高速离开叶轮外缘进入蜗形泵壳。
在蜗壳中,液体由于流道的逐渐扩大而减速,又将部分动能转变为静压能,最后以较高的压力流入排出管道,送至需要场所。
液体由叶轮中心流向外缘时,在叶轮中心形成了一定的真空,由于贮槽液面上方的压力大于泵入口处的压力,液体便被连续压入叶轮中。
可见,只要叶轮不断地转动,液体便会不断地被吸入和排出。
2、气缚现象当泵壳内存有空气,因空气的密度比液体的密度小得多而产生较小的离心力。
从而,贮槽液面上方与泵吸入口处之压力差不足以将贮槽内液体压入泵内,即离心泵无自吸能力,使离心泵不能输送液体,此种现象称为“气缚现象”。
为了使泵内充满液体,通常在吸入管底部安装一带滤网的底阀,该底阀为止逆阀,滤网的作用是防止固体物质进入泵内损坏叶轮或防碍泵的正常操作。
二、离心泵的主要部件离心泵的主要部件有叶轮、泵壳和轴封装置。
1、叶轮叶轮的作用是将原动机的机械能直接传给液体,以增加液体的静压能和动能(主要增加静压能)。
叶轮一般有6~12片后弯叶片。
叶轮有开式、半闭式和闭式三种,
开式叶轮在叶片两侧无盖板,制造简单、清洗方便,适用于输送含有较大量悬浮物的物料,效率较低,输送的液体压力不高;半闭式叶轮在吸入口一侧无盖板,而在另一侧有盖板,适用于输送易沉淀或含有颗粒的物料,效率也较低;闭式叶轮在叶轮在叶片两侧有前后盖板,效率高,适用于输送不含杂质的清洁液体。
一般的离心泵叶轮多为此类。
叶轮有单吸和双吸两种吸液方式。
2、泵壳泵壳的作用是将叶轮封闭在一定的空间,以便由叶轮的作用吸入和压出液体。
泵壳多做成蜗壳形,故又称蜗壳。
由于流道截面积逐渐扩大,故从叶轮四周甩出的高速液体逐渐降低流速,使部分动能有效地转换为静压能。
泵壳不仅汇集由叶轮甩出的液体,同时又是一个能量转换装置。
3、轴封装置轴封装置的作用是防止泵壳内液体沿轴漏出或外界空气漏入泵壳内。
常用轴封装置有填料密封和机械密封两种。
填料一般用浸油或涂有石墨的石棉绳。
机械密封主要的是靠装在轴上的动环与固定在泵壳上的静环之间端面作相对运动而达到密封的目的。