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化工原理课程(离心泵)

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第二节 离心泵 离心泵结构简单,操作容易,流量易于调节,且能适用于多种特殊性质物料,因此在工业生产中普遍被采用。 一 离心泵的主要部件和工作原理 1 .离心泵的主要部件 (1)叶轮:叶轮是离心泵的核心部件,由4-8 片的叶片组成,构成了数目相同的液体通道。按有无盖板分为开式、闭式和半开式(其作用见教材)。 (2)泵壳:泵体的外壳,它包围叶轮,在叶轮四周开成一个截面积逐渐扩大的蜗牛壳形通道。此外,泵壳还设有与叶轮所在平面垂直的入口和切线出口。 (3)泵轴:位于叶轮中心且与叶轮所在平面垂直的一根轴。它由电机带动旋转,以带动叶轮旋转。 2.离心泵的工作原理 (1)叶轮被泵轴带动旋转,对位于叶片间的流体做功,流体受离心力的作用,由叶轮中心被抛向外围。当流体到达叶轮外周时,流速非常高。 (2)泵壳汇集从各叶片间被抛出的液体,这些液体在壳内顺着蜗壳形通道逐渐扩大的方向流动,使流体的动能转化为静压能,减小能量损失。所以泵壳的作用不仅在于汇集液体,它更是一个能量转换装置。 (3)液体吸上原理:依靠叶轮高速旋转,迫使叶轮中心的液体以很高的速度被抛开,从而在叶轮中心形成低压,低位槽中的液体因此被源源不断地吸上。 气缚现象:如果离心泵在启动前壳内充满的是气体,则启动后叶轮中心气体被抛时不能在该处形成足够大的真空度,这样槽内液体便不能被吸上。这一现象称为气缚。(通过第一章的一个例题加以类比说明)。 为防止气缚现象的发生,离心泵启动前要用外来的液体将泵壳内空间灌满。这一步操作称为灌泵。为防止灌入泵壳内的液体因重力流入低位槽内,在泵吸入管路的入口处装有止逆阀(底阀);如果泵的位置低于槽内液面,则启动时无需灌泵。 (4)叶轮外周安装导轮,使泵内液体能量转换效率高。导轮是位于叶轮外周的固定的带叶片的环。这此叶片的弯曲方向与叶轮叶片的弯曲方向相反,其弯曲角度正好与液体从叶轮流出的方向相适应,引导液体在泵壳通道内平稳地改变方向,使能量损耗最小,动压能转换为静压能的效率高。 (5)后盖板上的平衡孔消除轴向推力。离开叶轮周边的液体压力已经较高,有一部分会渗到叶轮后盖板后侧,而叶轮前侧液体入口处为低压,因而产生了将叶轮推向泵入口一侧的轴向推力。这容易引起叶轮与泵壳接触处的磨损,严重时还会产生振动。平衡孔使一部分高压液体泄露到低压区,减轻叶轮前后的压力差。但由此也会此起泵效率的降低。 (6)轴封装置保证离心泵正常、高效...

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