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离心泵在给水系统中具有举足轻重的作用,几乎

作者:伟德官网 日期:2025-12-19 浏览: 来源:伟德APP下载

离心泵在给水系统中具有举足轻重的作用,几乎是不可或缺的设备。若把自来水管网比作人体的血管系统,离心泵就相当于输送血液的心脏。下面从内部结构到工作原理再到应用与分类,系统地梳理离心泵的要点。

1. 应用与优势

- 化工生产中最广泛使用,原因在于适用范围广、体积小、结构简单、操作方便、流量分布均匀、寿命长、初期投入和日常运行成本较低等综合优势。

- 适用领域还包括农业灌溉、市政供水、电站循环供水、城市污水处理等场景,应用广泛且灵活。

2. 基本结构与工作原理

- 叶轮的作用与原理

- 离心泵通过高速旋转的叶轮,将动能注入进入的液体,使其获得径向运动并逐步转化为静压能。

- 液体在离开叶轮进入泵壳后,随壳道扩张而减速,动能部分转化为静压能,最终沿切向进入排出管路。

- 吸入口通常连接吸入管,底部设有单向阀,以防止起动前液体回流;若泵壳未被充分灌满液体,因空气密度低会产生气蚀,影响吸入与输送,因此离心泵通常需要前置灌液以避免气缸效应。

- 主要结构部件

- 高速旋转的叶轮与固定的蜗壳:叶轮数量一般为4–12个后弯叶片,紧固在泵轴上并随轴旋转,将机械能传递给液体。

- 吸入和排出通道:泵壳中央为吸入口,侧部为排出口,通常通过调节阀门控制排放压力与流量。

- 导轮(如配备):位于叶轮与泵壳之间,帮助液体在进入泵壳时平稳转向、扩大流道,提升动能向静压能的转化效率,常用于多级泵。

- 轴封与防泄漏

- 由于泵轴在泵壳内旋转,为防止高压液体从间隙处泄漏或外部空气进入,需要设置轴封装置。

- 轴封常见形式包括填料函和机械密封。填料函通过软性填料形成密封,机械密封则利用动静环的端面对接并受弹簧力保持紧密,适用于高压、腐蚀性或易燃易爆液体的场合。

3. 叶轮与相关部件的细分

- 叶轮

- 根据机械结构可分为闭式、半闭式和开式三种。闭式适用于清洁液体;半闭式与开式适用于含固体颗粒的悬浮液,但效率相对较低。

- 为降低叶轮前后两侧的压力差、减小轴向推力,常在叶轮后盖设置通孔(平衡孔),但平衡孔的设置会在一定程度上降低泵的效率。

- 按吸液方式分为单吸式和双吸式:单吸式液体仅从一侧进入叶轮,双吸式两侧对称吸入,后者可显著提高吸液能力并基本消除轴向推力。

- 叶轮的叶片几何形状通常分为后弯、径向和前弯,后弯叶片有助于将动能更有效转化为静压能,因此应用广泛。

- 导轮

- 多用于降低入口处的冲击损失,促进进入泵壳的液体逐步转向、扩大流道,从而提升能量转换效率。

- 轴封装置

- 轴封位于泵轴与泵壳之间的接合处,防止高压液体外泄和外部空气侵入。机械密封在需要较高密封性能和安全性的场合更为常见。

4. 离心泵的分类方式

- 按工作压力

- 低压泵:工作压力低于100米水柱。

- 中压泵:工作压力在100–650米水柱之间。

- 高压泵:工作压力高于650米水柱。

- 按叶轮数目

- 单级泵:泵轴上只有一个叶轮,输出扬程来自单个叶轮的累积作用。

- 多级泵:泵轴上有两个或以上叶轮,总扬程为各级扬程叠加的结果,适用于高扬程场景。

- 按叶轮进液方式

- 单侧进水式(单吸泵):叶轮仅有一个进水口。

- 双侧进水式(双吸泵):叶轮两侧各有一个进水口,流量更大,且轴向推力更易被抵消。

- 按泵轴位置

- 卧式泵:泵轴水平放置。

- 立式泵:泵轴垂直放置。

- 按泵壳结合缝形式

- 水平中开式泵:在通过轴心线的水平面上设有结合缝。

- 垂直结合面泵:结合面与轴心线垂直。

- 按叶轮出液后的引导路径

- 蜗壳泵:液体从叶轮出来后直接进入螺旋形壳体。

- 导叶泵:液体出叶轮后进入外部导叶,随后进入下一级或直接进入出口管路。

- 按输送介质类型

- 清水泵、油泵、耐腐蚀泵等,针对不同介质的化学性质与耐腐蚀要求有专门设计。

通过以上要点,可以对离心泵的结构、原理、部件功能及分类有较为全面的认识,有助于在实际选型、维护与运行中做出更合适的判断伟德APP

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