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離心泵的構造與工作原理及選用

閱讀:194發布時間:2014-8-14

【本節重點】 
   (1)離心泵的構造與工作原理;
  (2)離心泵的特性曲線及主要影響因素;離心泵的工作點;
  (3)離心泵的選用、安裝、操作和調節。 
 
 【本節難點】 
   離心泵的理論壓頭推導。 
   
 1 離心泵的構造及工作原理  
   
 

    離心泵結構簡單,操作容易,流量易于調節,且能適用于多種特殊性質物料,因此在工業生產中普遍被采用。

(1)離心泵的構造
   ①葉輪:作用是將能量傳給液體。按有無蓋板分為開式、閉式和半開式;
   ②泵殼:作用是收集被葉輪拋出的液體,并將部分動能轉換成壓強能;
   ③泵軸:作用是將電機的輸出功傳給葉輪。(2)離心泵的工作原理
  ①葉輪被泵軸帶動旋轉,對位于葉片間的流體做功,流體受離心力的作用,由葉輪中心被拋向外圍;
  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,使流體的部分動能轉化為壓強能,以減小輸送過程中的能量損失;
  ③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①泵的工作點由泵的特性和管路的特性共同決定,可通過聯立泵的特性方程和管路的特性方程得到;
  ②安裝在管路中的泵,其輸液量即為管路的流量;在該流量下泵提供的揚程也就是管路所需要的外加壓頭。因此,泵的工作點對應的泵壓頭既是泵提供的,也是管路需要的;
  ③工作點對應的各性能參數(qV、H、Pa和η)反映了一臺泵的實際工作狀態。特性由泵本身的特性和管路的特性共同決定。

(2)離心泵的流量調節
    由于生產任務的變化,管路需要的流量有時是需要改變的,這實際上就是要改變泵的工作點。由于泵的工作點由管路特性和泵的特性共同決定,因此改變泵的特性和管路特性均能改變工作點,從而達到調節流量的目的。

  ①改變出口閥開度
    出口閥開度與管路局部阻力有關,改變出口閥開度實際上是改變管路的特性。
    關小出口閥,局部阻力增大,曲線變陡,工作點由M變為M',流量下降,泵所提供的壓頭上升;開大出口閥,局部阻力減小,曲線變緩,工作點由M變為M",流量上升,泵所提供的壓頭下降。此種調節方法雖不經濟,是人為增加管路阻力來適應泵的特性,但由于其簡單方便,在實際生產中被廣泛采用。

  ②改變葉輪轉速
    如圖所示,轉速增加,實際上是改變泵的特性,流量和壓頭均能增加。
    這種調節方法合理、經濟,但曾被認為是操作不方便,并且不能實現連續調節。但隨著的現代工業技術的發展,無級變速設備在工業中的應用克服了上述缺點。是該種調節方法能夠使泵在區工作,這對大型泵的節能尤為重要。
 

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