離心泵以其性能范圍廣(包括流量、壓頭和向中性方向偏移)、體積小、結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、流量均勻、壽命長、購置和運行費用低等突出優(yōu)點,在水處理行業(yè)得到廣泛的應(yīng)用。
離心泵的基本結(jié)構(gòu)
離心泵的基本部件是高速旋轉(zhuǎn)葉輪和固定蝸桿泵殼。帶有幾個(通常為4-12)后彎葉片的葉輪固定在泵軸上,并且隨著驅(qū)動泵軸的電動機高速旋轉(zhuǎn)。
葉輪是直接作用于泵內(nèi)液體的部分,是離心泵的能量供給裝置。泵殼中心的吸入口與吸入管路連接,吸入管路的底部設(shè)有單向底閥。泵殼一側(cè)的排放口與裝有調(diào)節(jié)閥的排出管路連接。
離心泵的工作原理
當離心泵啟動時,泵軸驅(qū)動葉輪高速旋轉(zhuǎn),迫使預(yù)先填充的液體在葉片之間旋轉(zhuǎn)。在慣性離心力的作用下,液體從葉輪中心向外徑向運動。
能量是在液體通過葉輪的運動過程中獲得的。靜壓能量增加,流速增加。當液體離開葉輪進入泵殼時,由于殼體內(nèi)流動通道的逐漸擴大,其速度減慢。一些動能轉(zhuǎn)化為靜壓能,后沿切線方向流入排放管道。
因此,蝸殼泵殼不僅是一個收集從葉輪流出的液體的部件,而且是一個傳感器。當液體從葉輪中心排出時,在葉輪中心形成低壓區(qū)。在槽液面與葉輪中心總勢能差的作用下,液體被吸入葉輪中心。隨著葉輪的連續(xù)運轉(zhuǎn),液體不斷地被吸入和排出。離心泵中液體所獲得的機械能終表現(xiàn)為靜壓能的提高。
應(yīng)當強調(diào)的是,如果在離心泵啟動之前輸送的液體沒有填充到泵殼中,由于空氣密度低,由葉輪旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力很小,并且葉輪的中心區(qū)域不足以在吸入罐中形成液體的低壓,所以即使這樣。離心泵啟動,液體無法輸送。這說明離心泵沒有自吸能力,這種現(xiàn)象稱為空氣結(jié)合。
單向底閥安裝在吸入管道中,以防止液體在啟動前流出泵殼體??諝鈴奈牍苓M入泵殼會引起空氣約束。
葉輪和其他部件
葉輪是離心泵的關(guān)鍵部件。
(1)根據(jù)其力學(xué)結(jié)構(gòu),可分為封閉式、半封閉式和開放式三種類型。
閉式葉輪適用于輸送清潔液體,半閉式葉輪和開式葉輪適用于輸送含固體顆粒的懸浮液,效率較低。
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在封閉和半封閉葉輪的運行過程中,離開葉輪的一部分高壓液體會泄漏到葉輪和泵殼之間的空腔中。由于葉輪前部液體吸入口處的壓力較低,作用在葉輪前后兩側(cè)的壓力發(fā)生變化,從而產(chǎn)生指向葉輪吸入口側(cè)的軸向推力。
該力推動葉輪向吸入口側(cè)移動,造成葉輪與泵殼之間的摩擦損失,嚴重時引起泵的振動,破壞泵的正常運行。在葉輪后蓋上鉆一些小孔可以減少葉輪兩側(cè)的壓差,從而減少軸向推力的不利影響,同時也降低了泵的效率。這些小孔叫做平衡孔。
(2)根據(jù)吸入方式的不同,葉輪可分為單吸葉輪和雙吸葉輪。
單吸葉輪結(jié)構(gòu)簡單,液體只能從一側(cè)吸入。雙吸葉輪可同時從葉輪兩側(cè)對稱地吸入液體。它不僅吸力大,而且基本消除了軸向推力。
(3)根據(jù)葉輪上葉片的幾何形狀,葉片可分為向后彎曲、徑向彎曲和前向彎曲三種類型。由于后彎葉片有利于液體動能向靜壓能的轉(zhuǎn)化,因此得到了廣泛的應(yīng)用。
2。離心泵導(dǎo)輪
為了減少離開葉輪的液體直接進入泵殼時沖擊造成的能量損失,有時在葉輪和泵殼之間安裝有帶葉片的固定導(dǎo)輪。導(dǎo)輪中的葉片使進入泵殼的液體逐漸轉(zhuǎn)動,流道不斷膨脹,使部分動能有效地轉(zhuǎn)化為靜壓能。導(dǎo)輪通常安裝在多級離心泵中。
蝸形泵殼、葉輪上的后彎葉片、導(dǎo)輪均能提高動能向靜能的轉(zhuǎn)化率,可作為能量轉(zhuǎn)化裝置。
三軸封裝
由于泵軸轉(zhuǎn)動,泵殼固定,所以泵軸與泵殼之間一定有一定間隙。為了避免高壓液體沿間隙在泵內(nèi)泄漏,或防止外部空氣沿相反方向進入泵,必須設(shè)置軸封裝置。
離心泵軸套裝有填料箱和機械(端)密封。填料箱是泵軸通過泵殼的環(huán)形間隙并填充有軟填料(如浸有油或石墨的石棉繩)的密封環(huán)。
機械密封由安裝在旋轉(zhuǎn)軸上的運動環(huán)和固定在泵殼上的另一個固定環(huán)組成。兩個環(huán)的端面通過彈簧力相對旋轉(zhuǎn),起到密封作用。機械密封適用于輸送酸、堿、易燃、易爆、有毒液體等高密封場合。
離心泵的類型
離心泵產(chǎn)品一般根據(jù)其結(jié)構(gòu)特點進行分類。有六個分類,包括工作壓力、葉輪數(shù)量和葉輪進水方式。
1根據(jù)工作壓力
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低壓泵:壓力小于100米的水柱;
中壓泵:壓力在100-650米水柱之間;
高壓泵:壓力高于650米水柱。
2根據(jù)工作葉輪的數(shù)量
單級泵:也就是說,泵軸上只有一個葉輪。
多級泵:泵軸上有兩個或多個葉輪。此時,泵的總升力是n個葉輪產(chǎn)生的升力的總和。
3根據(jù)葉輪進氣方式
單側(cè)進氣泵:又稱單吸泵,即在葉輪上只有一個進氣口。
雙吸泵:又稱雙吸泵,即葉輪兩側(cè)有進水口。它的流量是單吸泵的兩倍??梢越频卣J為兩個單吸泵的葉輪背靠背地放在一起。
4泵軸位置
水平泵:泵軸處于水平位置。
立式泵:泵軸處于立式位置。
5.根據(jù)泵殼接頭的形式
臥式開式泵:就是說,在水平面上通過軸線有接縫。
立式關(guān)節(jié)面泵:即關(guān)節(jié)面垂直于軸線。
6。從葉輪引水到擠出室的方法
渦流泵:水從葉輪中流出后,直接進入螺旋形泵殼。
導(dǎo)葉泵:水從葉輪流出后,進入設(shè)置在葉輪外的導(dǎo)葉,然后進入下一級或流入出水管。
7根據(jù)傳輸介質(zhì)
根據(jù)離心泵輸送介質(zhì)的不同,可分為清水泵、油泵、耐腐蝕泵等。