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離心泵的主要工作原理解析

2020-03-11

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,那麽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。

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主要工作原理:

(1)葉輪被泵軸帶動旋轉,對位於葉片間的流體做功,流體受離心作用,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於匯集液體,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,則啟動後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);如果泵的位置低於槽內液麵,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。導輪是位於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)後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後蓋板後側,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,減輕葉輪前後的壓力差。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。

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