離心泵(beng)的結(jie)構(gou)和工作(zuo)原理；

離心(xin)泵的(de)特征(zheng)曲線及其(qi)主要影(ying)響因素；離(li)心泵的工作點；

(3)離心泵的選擇(ze)、安裝、運行和調整。

離心泵的理(li)論推導。

離心泵的結構和工(gong)作原理

離心泵具有結構簡單、操作方(fang)便(bian)、流(liu)量(liang)調節方便等優點，可應用(yong)於各(ge)種特殊(shu)性能(neng)的材料(liao)，因(yin)此(ci)在工業生(sheng)產中得到了廣泛(fan)的應(ying)用。

（1）離心泵的構造

葉輪(lun)：功能是(shi)將(jiang)能量傳遞到(dao)液(ye)體(ti)。根據蓋(gai)板是否可用，分為開(kai)放式、封閉(bi)式、半(ban)開放式(shi)；

泵箱(xiang)：目的是收(shou)集葉輪拋出(chu)的液體，將部分動能轉化為靜(jing)壓(ya)能；

3泵動軸(zhou)：作用是將電機的輸出工作轉(zhuan)移到葉輪上。

（2）離心泵工作原(yuan)理

主要研究結果如下：(1)葉輪由泵軸驅動，對位於(yu)葉(ye)片(pian)之間(jian)的流體進(jin)行工作，將流體離心並從葉輪中(zhong)心拋向外圍。

泵殼(ke)收集從每(mei)片葉片中拋(pao)出的液體，並逐(zhu)漸沿(yan)殼體中的蝸殼形通(tong)道(dao)流動，從而將流體的動能轉化為靜壓能，減少(shao)能量損失。

（2）吸(xi)液原理：依靠葉輪的高速旋(xuan)轉，迫(po)使葉輪中心的液體高(gao)速拋擲，從而在葉輪中心形成低壓低液位槽，使液體不斷被吸上來。

“空(kong)氣粘合現象(xiang)”：如(ru)果離心泵在啟(qi)動(dong)前充滿(man)氣體，則投(tou)擲(zhi)時葉輪中心氣(qi)體不(bu)能在足夠的真空下形成(cheng)，因此罐內的液體不能被吸起(qi)。這種(zhong)現象被稱(cheng)為氣體結合(he)。為(wei)了(le)防(fang)止(zhi)空氣束縛現象的發生，離心泵應從(cong)外(wai)部液體開始填充(chong)泵殼內的空隙(xi)。這個(ge)步(bu)驟的操作稱為灌溉(gai)泵。為了防止由於重(zhong)力而流入泵殼的液體流入低(di)缸(gang)，在泵吸線的入口處安裝了止回(hui)閥（底(di)閥(fa)）；如果泵的位(wei)置(zhi)低於罐(guan)的液麵，啟動時不需要(yao)填充泵。

泵的液體能量轉換(huan)效率(lv)很高。導輪是一(yi)個固(gu)定的葉片環，位於葉輪的外周(zhou)。葉片的彎曲方向與葉輪葉片的彎曲方向相(xiang)反，彎曲角度正好與液體從葉輪流出的方向(xiang)一致，引導(dao)液體在(zai)泵殼流道中順利(li)地改變(bian)IS100-65-250B密封的方向，從而使能量損失最小。動壓能轉化為靜壓能的效(xiao)率較高。

5.後(hou)蓋上的平衡孔(kong)消(xiao)除(chu)了軸向推力。葉輪周圍(wei)的液體壓力已(yi)經很高，其中一些會(hui)滲入葉輪後蓋的背麵，離心泵清(qing)水(shui)泵圖(tu)紙，而葉輪的前液體入口(kou)為低壓，離心泵，產生軸向推力，將葉輪推(tui)到泵入(ru)口的側麵。這很容(rong)易引起葉輪與(yu)泵殼的接觸磨損(sun)，嚴(yan)重的還(hai)會產生振(zhen)動。平衡孔將高壓液體的一部分泄漏到低壓區(qu)域(yu)，減小(xiao)了葉輪的前部(bu)和後部之間的壓力差。但這(zhe)也(ye)會導致泵效率的降(jiang)低。

２ 離心泵的理論壓頭

（1）離心泵的理論壓頭

假(jia)設條件為：（1）葉輪葉片數無(wu)限，葉片厚(hou)度無限薄，不存在循環現(xian)象；

液體是一種理想(xiang)的流體，其粘(zhan)度等(deng)於零，並且在液體的流動中沒有阻力(li)。

推導了葉輪進出口段機(ji)械能平衡(heng)公式。

離心泵的理論主(zhu)管是HT：

（2）流量對理論壓頭的影響(xiang)？

其中：；

r2—葉輪外半徑；

ω—葉輪旋轉角速度；

qV—泵的體積流量；

b2—葉片寬度；

β—葉片裝置角。

②後彎葉片，

③前(qian)彎葉片，

討(tao)論：

葉片的角度β是葉片的一個重要設(she)計(ji)參(can)數。當該值(zhi)小於90度時，它被稱為後彎曲刀片。此時，液流能量損失小，"離心泵"清水泵圖紙(zhi)，一般(ban)采(cai)用後彎(wan)葉片；

使用後彎時，CTG為正(zheng)。可(ke)以(yi)看(kan)出，理論(lun)壓頭(tou)隨(sui)葉輪直徑、轉速和葉輪周圍寬度的增大而增大，隨流量的增(zeng)大而線性減小。

(3)理論壓頭與流體性(xing)質無關(guan)。

３離心泵的特(te)性曲線

(I)離心泵的主要性能參數(shu)

“離心泵“性能參數用於描(miao)述一組“離心泵“物理量。

流量（QV）：用容積流量表(biao)示的泵的輸注(zhu)量與葉輪結構、尺寸(cun)和轉速有(you)關。

(2)由水頭(H)提(ti)供的機械能：泵至(zhi)單位重量流體。它與流動、葉輪結構、尺寸和速(su)度有關。

三軸功率（pa）：每單位時(shi)間電機能量輸(shu)入到離心泵。對(dui)流體所(suo)做(zuo)的功在有效功(gong)率(Pe)：離心泵單位時間：Pe=qvhρg；

(A)體積(ji)損失；(B)水力損失；及(ji)(C)機械(xie)損失(shi)。

（2）離心泵性能曲線

從前麵的討論中可以看出，對於離心泵，磁頭，軸功率和效率與固定(ding)速度下的流速一一對應。這些關係(xi)的圖形(xing)表示稱為離心泵性能曲(qu)線，包括通常通過實驗測量的QV-H曲線、QV-PA曲線和QV-_曲線。

離心泵的特性曲線通常由(you)離心泵的製造商(shang)提供(gong)並(bing)繪(hui)製在泵產(chan)品規格中。測(ce)量條件通常為20℃水，並且旋轉速度也是固定的。顯(xian)示了典型的"離心泵"性能曲線。

討論：

從QV-H曲線可以看出，壓力水頭隨流量的增加而減(jian)小。

也就(jiu)是說，流量越大，泵提供給(gei)單位重量流體的機械能就越(yue)小。

（2）軸功率隨著流量‘離心泵’的增加而增大，因此大流量傳(chuan)動必須(xu)與大匹配(pei)電機相對應。此外，這條規則

該(gai)定律(lv)還提醒夜色直播抖肾app，當出口閥關閉時，應啟動離心泵，使電(dian)機的啟動電流較低。

3隨著流量的增加(jia)，泵的效率先增大，達到最(zui)大值後再下降。當(dang)根(gen)據生產任(ren)務選擇泵時，應該做什麽？

泵工作在最大效率點附近，一般不低於最大效率點(dian)的92%。

4離心泵銘(ming)牌標記(ji)了一組(zu)性能參數，與效率點相對應。

(3)離心泵特征的影響因素(su)。

①流體的性質：

(A)液體的密度：H，QV，η與密度無關，Pa和(he)Pe隨密度的增加而(er)增大。

（b）液體粘度：增加，h，qv，減少，但pa增加。

②轉速:

當離心泵的速度變化率小於20%且(qie)效率不變時，其H、QV和Pa都將發生變化：

；    ；    ——比例(li)定律

③葉輪直徑：

如前所述，葉輪的大小也會影響“離心泵“的性能。當切(qie)口小於20%時：

——切割(ge)定律

右圖是測量離心泵特性曲線的實(shi)驗(yan)裝置。實驗中測量了一組數據(ju)：泵入口真空表讀(du)數為2.67*104pa（真(zhen)空度），泵出口壓力表讀數為2.55*105pa（表壓），泵的流量qv為12.5*10-3m3/s，功率表測得(de)的軸功率為6.2kw，泵的直徑為吸入管d1=80mm，擠出機管直徑d2=60mm，兩(liang)個壓力測點垂直距離。在實驗介質距Z2-Z1=0.5米20℃的純(chun)水流量條件(jian)下，計算了泵的揚(yang)程(cheng)He、有效功率Pe和效率_。

解決(jue)方案：(1)泵的壓頭位於真空表和壓力表之(zhi)間的1≤1和2≤2之(zhi)間；

In：Z2，Z1，0.5m，p1-2.67×104 Pa(表壓)

p2=2.55×105Pa（表壓）

兩個壓力表之間的管道很短，電阻(zu)損失可以忽略(lve)不計，因此：

（2）有效軸功率：（W）

（3）泵的效率：

在實驗中，如果改(gai)變出口閥的開度，則測量不同流速下的相關數據，計算相應的H，N和η值，並將數據繪製(zhi)在坐標紙上(shang)，即(ji)，泵處(chu)於固定的轉速。特征曲線。

4離心泵操作點和流量調(diao)節

當泵的葉輪轉速不變時，泵在特定工況(kuang)下所提供的液體流量和壓頭可以用H-≤-Q特性曲線上的一個點來表示。關於該點的具體位置，應根據泵前後管道的情(qing)況，對泵的工作條(tiao)件進行討論，不得與管(guan)道的具(ju)體情況相分離。

（1）離心泵的工作點

泵的H~Q曲線和管道的~Q曲線在同(tong)一坐(zuo)標係下繪製。兩條曲線的交(jiao)點稱為泵的工作點。

說明(ming)：

泵的工作點是由泵和管道的特性決定的，可以通過(guo)同時泵的特性方程和管道的特性方程得到。

安裝在管道中的泵的輸液量是管道的流量，在此流量下，泵提供的水頭必須等於管道所需的壓頭。因此，與泵的工作點相對應的泵頭不僅由泵提供，而且管道也需要。

對應於工作點3的性能參數反映(ying)了泵的實際(ji)工作狀態。泵的特性由泵本身和管道的特性決定。

（2）離心泵的流量調節

由於生產任務的變化，有時需要改變管路所需(xu)的流量，即80-50-200離心泵，這實際上是為了改變泵的工作點。由於泵的工作點是由管道和泵的特性決定的，改變泵的特性和管道的特性可以改變工作點，達到調節流量的目(mu)的。

①改變出口閥開度

出口閥的開度與管道的局部阻力有關。改變出口閥的開度實際上改變了管道的特性。

小排氣閥局部阻力增長曲線的工作點從M到M流量降泵提供的壓頭變得更陡，而大排(pai)氣閥的局部阻力減小曲線從M到M流量上升(sheng)泵提供的壓力水頭變化(hua)緩慢(man)。這種調整方法雖(sui)然(ran)不經(jing)濟(ji)，但(dan)為了適應泵的特性，是人為增加管線阻力，但由於其簡單(dan)方便，在實際生產中得到廣(guang)泛應用。

②改變葉輪轉速

如圖所示，轉速的增加實際上改變了泵的特性，並且可以增加流量和壓頭。

這種流量調節方法合理、經濟，但一度被認為不方便，無法(fa)實現連續調節。正是這種調整方法使(shi)得泵在一個有效的區域工作，這對於大型泵的節能尤(you)其重要。

③車(che)削(xue)葉輪直徑：

這種調整方法實施起來不方便，調整範(fan)圍有限。

(3)離心泵號(hao)聯合作業(ye)

組合模式可以是串聯或(huo)並聯(lian)。

①泵的串聯特性曲線

兩台相同泵並聯後的特性曲線如右圖所示(shi)（請(qing)點擊泵並聯）。

討論：

在管道特性不變的情況下，串聯泵的工作點壓頭比(bi)單泵壓頭不翻一番，但流量增大。

關閉小排氣閥(改變管路特性)，使流量保持在原來的水平(ping)，使串聯泵的揚程是原單泵的兩倍(bei)。

②泵的並聯特性曲線

？右(you)圖顯示了兩個相同泵的前後特性曲線(請點擊泵係列)。

討論：

在管道特性不變的情況下，采用兩泵並聯的方式，不會使工作點處的流量增加一倍，而是增加了壓力水頭。

打(da)開大的出口閥（改變管道特性）會使壓頭的流量增加一倍。

③組合方式的選擇

單個機組不能完成的傳動任務(wu)可分(fen)為兩種情況：(1)壓頭不足，2壓頭合格，但流量不足。在這種情況下，必(bi)須采用串聯操作；2根據管道的特點確定組合方式。如右圖所示（點擊(ji)電阻），對於高電阻管道，串接效果優於並聯，而對於低電阻管道，串(chuan)接(jie)效果(guo)優於串聯。

５離心泵的安裝高度

離心泵的安裝(zhuang)高度是指(zhi)從液位到離心泵入口的垂直距離，即汞。在右邊(bian)的數字(zi)中

（1）汽蝕現象

對於右邊所示的入口管道，伯努利方程列(lie)在0≤0（勢能基準(zhun)）和K-K之間，並獲(huo)得以下結果：

在罐液麵(mian)上方有一定壓力p0的情況下，如果泵zk（即hg）的安裝高度增加，葉輪k中心的壓力pk將不可避免(mian)地(di)降低。當輸送(song)流體的飽(bao)和蒸(zheng)氣壓升高到工作溫度下的飽和蒸氣壓時，泵內會產生大量的氣泡：（1）輸送流體在葉輪中心汽化；（2）當氣泡(pao)從葉片中心向四周移(yi)動時，圍繞葉片的液體Cuum將以較高的流速迅速冷(leng)凝(ning)並衝向真空區域；（3）當氣泡在靠近表麵的葉片工作台上發生冷凝時，許多液滴(di)尤如小型(xing)高頻水錘(chui)撞擊葉片。這種現象被(bei)稱為空化。

當"離心泵"在空化狀(zhuang)態下工作時，泵體振動並發(fa)出噪(zao)聲，壓頭和流速急劇下降，當壓力和速度嚴重時，液體不能運輸。長(zhang)期以來(lai)，由於金屬(shu)受到水錘衝擊和液體中微量溶解氧的化學腐蝕，葉片表麵有斑點和裂紋，甚至逐漸(jian)脫落(luo)為海(hai)綿(mian)狀（見右圖）。

由此可見(jian)，安(an)裝高度過高會導致(zhi)葉輪中心壓力過低，導致汽蝕(shi)。隻要泵的實際安裝高度低於允許的安裝高度，在運(yun)行中就可以避(bi)免氣蝕。

（2）NPSH和允許的安裝高度

①汽蝕餘量（NPSH）：

泵入口處的動壓頭和靜壓頭之和（1≤1段(duan)）與被輸送液體的飽和蒸汽壓之和（以液柱在工作溫(wen)度下的高度表示）之和稱為空化餘量，即：

②必需汽蝕餘(yu)量（NPSH）r：

為了避免氣穴現象，離心泵入口處的壓力不應太(tai)低，但應具有較低的允許(xu)值p1r。相應的NPSH稱為必需的NPSH，並由（NPSH）r表示。（NPSH）r通常由泵製造商通過空化試驗來測量，並在泵產品樣本中列為離心泵性能（見教(jiao)科(ke)書附錄8）。正常運行時，泵的實際汽(qi)蝕餘量必須大於（NPSH）R。

（3）從（NPSH）R[Hg]計算(suan)泵的大允許安裝高度

泵的允許氣蝕餘量由泵製造商提供，以供用戶(hu)計算泵的允許安裝高度。

"離心泵"實際安裝高度隻要低於較(jiao)大的允許安裝高度[Hg]，不會出現氣穴(xue)現象。

（3）討論

①引(yin)起汽蝕現象的原因：a.安裝高度離心泵太高;灣輸送的流體溫度過高；吸力線的阻力或水頭損失過高。由此夜色直播抖肾app可以推斷(duan)，正常運行的泵也可能由於運行(xing)條件的變化而引起氣蝕，例如輸送物料的溫升或吸入管道的部分堵塞(sai)。

(2)有時計算出的允許安裝高度為負值，表明泵的安裝應低於儲液罐的液位。

汞(gong)的最大允(yun)許安裝高度取決於泵的流量。流量越大，計算出的Hg越小，因此有必要用可能使用的最大流量進行計算。

如圖所示，循環冷卻水從水池(chi)進入一個“離心泵型”的開敞式水槽，水槽(cao)的水麵比水池的水麵高52m，所需流量為90m3×h，輸送管道Φ15 9×4 5 mm，管道的總(zong)阻力損失為14m(包(bao)括(kuo)所有局部阻力損失)，水的密度ρ=1000 kg/m3。對於現有IS100-65-250型"離心泵"，可通過直線近似高效區的頭部與流量之間的關係：HE=124.5-0.392QV（公式為QV形式：m3/h），NPSH（NPSH）R=3.8m。嚐試(shi)：

(1)管道所需的額外能量(J≤N)？

(2)泵是否符(fu)合要求(qiu)？

（3）工作點泵的軸功率（效率=72%）pa（w）？

(4)夏(xia)季水池水溫高35℃(PV=5.6kPa)，離心泵與平均流速(M)之間的關係，泵能否在水麵以上3m處正常工作？

解決辦法：（1）管道中流體單位重量所需的額(e)外能量：

（Ii）在規(gui)定流量下，泵所提供的升降機：

由於泵在規定的流量下提供的升力大於管道所需的升力，因此泵能滿足要求。

（3）有效功率：?（W）

故軸功率：（W）

（4）因為吸入管內平均流速：（m/s）

所以吸入管段阻力：（m）

大允許安裝高度

由於泵的安裝高度較大，為3.9m，泵的安裝高度可高出水池液位3m。

６離心泵的類型與選(xuan)用

（1）離心泵的類(lei)型：

1清水泵：適用於輸送物理性質與水相似(shi)、無腐蝕性、雜質(zhi)少的清水或液體。例如：輸入離心泵；

(2)油(you)泵：用於運輸石(shi)油產品的泵需要良(liang)好的密封;

(3)雜質泵：輸送含(han)有固體顆粒(li)的液體，漿(jiang)液厚，葉片旋轉通道寬度小，葉片數少。

此外，根據抽(chou)吸方式可分為單吸泵和雙吸泵，按(an)葉輪數可分為單吸泵和多級泵。

（2）離心泵的選用

泵的類型是根據所運輸的液體的性質確(que)定的；

流量由生產任務確定，所需壓頭由管道特性方程確定。

（3）根據要求的流量和壓頭確定泵的類型。

檢(jian)查性能表或特性曲線，以要求流量和壓力適(shi)合管道的需要。

- 如果滿足多(duo)個型號，請選擇在運行條件下有效的型號。