离心泵原理及应用

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1、离心泵原理及应用离心泵原理及应用离心泵工作原理离心泵主要参数离心泵构造1.离心泵工作原理1—轴2—机封3—扩压管4—叶轮5—吸入室6—口环7—蜗壳离心泵典型结构1.离心泵工作原理1.1离心泵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。1.离心泵工作原理液体甩出

2、，叶轮中心形成低压驱动机带动叶轮高速旋转叶轮带动液体高速旋转产生离心力液体获得能量（压力能、速度能增加）吸入罐与泵之间产生压差吸入液体，实现连续工作输送液体1.2离心泵工作流程：1.离心泵工作原理1.3离心泵工作动画演示1.4离心泵工作原理理论“等角速度旋转容器中液体相对平衡”1.4离心泵工作原理理论1.盛满液体容器中心开口r=0z=0p=p01.4离心泵工作原理理论2.灌满液体边缘开口r=Rz=0p=p0中间形成真空度1.离心泵工作原理1.5离心泵的气蚀1.5.1汽蚀发生的机理离心泵运转时，流体的压力随着从泵入口到叶轮入口而下降，在叶片附近，液体压力最低。此后，由于叶轮对液

3、体做功，压力很快上升。当叶轮叶片入口附近压力小于等于液体输送温度下的饱和蒸汽压力时，液体就汽化。同时，还可能有溶解在液体内的气体溢出，它们形成许多汽泡。当汽泡随液体流到叶道内压力较高处时，外面的液体压力高于汽泡内的汽化压力，则汽泡会凝结溃灭形成空穴。瞬间内周围的液体以极高的速度向空穴冲来，造成液体互相撞击，使局部的压力骤然剧增（有的可达数百个大气压）。这不仅阻碍流体的正常流动，更为严重的是，如果这些汽泡在叶轮壁面附近溃灭，则液体就像无数小弹头一样，连续地打击金属表面，其撞击频率很高（有的可达2000~3000Hz），金属表面会因冲击疲劳而剥裂。若汽泡内夹杂某些活性气体（如氧气

4、等），他们借助汽泡凝结时放出的能量（局部温度可达200~300℃），还会形成热电偶并产生电解，对金属起电化学腐蚀作用，更加速了金属剥蚀的破坏速度。上述这种液体汽化、凝结、冲击，形成高压、高温、高频率的冲击载荷，造成金属材料的机械剥裂与电化学腐蚀破坏的综合现象称为汽蚀。1.离心泵工作原理1.5.2汽蚀的后果汽蚀使过流部件被剥蚀破坏通常离心泵受汽蚀破坏的部位，先在叶片入口附近，继而延至叶轮出口。起初是金属表面出现麻点，继而表面呈现槽沟状、蜂窝状、鱼鳞状的裂痕，严重时造成叶片或叶轮前后盖板穿孔，甚至叶轮破裂，造成严重事故。因而汽蚀严重影响到泵的安全运行和使用寿命。汽蚀使泵的性能下降

5、汽蚀使叶轮和流体之间的能量转换遭到严重的干扰，使泵的性能下降，严重时会使液流中断无法工作。1.离心泵工作原理1.5.2汽蚀的后果汽蚀使泵产生噪音和振动气泡溃灭时，液体互相撞击并撞击壁面，会产生各种频率的噪音。严重时可以听到泵内有“噼啪”的爆炸声，同时引起机组的振动。而机组的振动又进一步足使更多的汽泡产生和溃灭，如此互相激励，导致强烈的汽蚀共振，致使机组不得不停机，否则会遭到破坏。1.离心泵工作原理1.5.3离心泵产生汽蚀的原因1、被输送的介质温度过高；2、水池液位过低，有气体被吸入；3、泵的安装高度过高；4、流速和吸入管路上的阻力太大；5、吸入管道、压兰(指不带液封的)密封不

6、好，有空气进入。6、流量过大，也就是说出口阀门开的太大1.离心泵工作原理1.5.4气蚀的解决方案１．清理进口管路的异物使进口畅通，或者增加管径的大小；２．降低输送介质的温度；４．降低安装高度；５．重新选泵，或者对泵的某些部件进行改进，比如选用耐汽蚀材料等等．6．使泵体内灌满液体或者在进口增加一缓冲罐就可以解决．2.离心泵主要工作参数：流量Q扬程H转速n功率N效率η气蚀余量（Δhr）2.离心泵主要工作参数：2.1流量即泵在单位时间内排出的液体量,通常用体积单位表示,符号Q,单位有m3/h,m3/s,l/s等,⑴体积流量Q：m3/hm3/sL/s⑵质量流量m：kg/hkg/st/

7、hm=ρQρ液体密度kg/m3。用的较多2.离心泵主要工作参数：2.2扬程输送单位重量的液体从泵入口处(泵进口法兰)到泵出口处(泵出口法兰),其能量的增值。常用H表示,单位J/kg、m液柱。（J=N·m）2.离心泵主要工作参数：①提高位高；②克服阻力；③增加液体静压能和速度能H是液体获得的能量，不是简单的排送高度！特别注意！H由能量方程可以看出m（1-1）’2.离心泵主要工作参数：2.3转速泵的转速是泵每分钟旋转的次数,用n来表示。单位：rpm，或r/s一般离心泵转速970rpm、1450rpm、295