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离心泵的构造与工作原理及选用

阅读:176发布时间:2014-8-14

【本节重点】 
   (1)离心泵的构造与工作原理;
  (2)离心泵的特性曲线及主要影响因素;离心泵的工作点;
  (3)离心泵的选用、安装、操作和调节。 
 
 【本节难点】 
   离心泵的理论压头推导。 
   
 1 离心泵的构造及工作原理  
   
 

    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。

(1)离心泵的构造
   ①叶轮:作用是将能量传给液体。按有无盖板分为开式、闭式和半开式;
   ②泵壳:作用是收集被叶轮抛出的液体,并将部分动能转换成压强能;
   ③泵轴:作用是将电机的输出功传给叶轮。(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;
  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,使流体的部分动能转化为压强能,以减小输送过程中的能量损失;
  ③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①泵的工作点由泵的特性和管路的特性共同决定,可通过联立泵的特性方程和管路的特性方程得到;
  ②安装在管路中的泵,其输液量即为管路的流量;在该流量下泵提供的扬程也就是管路所需要的外加压头。因此,泵的工作点对应的泵压头既是泵提供的,也是管路需要的;
  ③工作点对应的各性能参数(qV、H、Pa和η)反映了一台泵的实际工作状态。特性由泵本身的特性和管路的特性共同决定。

(2)离心泵的流量调节
    由于生产任务的变化,管路需要的流量有时是需要改变的,这实际上就是要改变泵的工作点。由于泵的工作点由管路特性和泵的特性共同决定,因此改变泵的特性和管路特性均能改变工作点,从而达到调节流量的目的。

  ①改变出口阀开度
    出口阀开度与管路局部阻力有关,改变出口阀开度实际上是改变管路的特性。
    关小出口阀,局部阻力增大,曲线变陡,工作点由M变为M',流量下降,泵所提供的压头上升;开大出口阀,局部阻力减小,曲线变缓,工作点由M变为M",流量上升,泵所提供的压头下降。此种调节方法虽不经济,是人为增加管路阻力来适应泵的特性,但由于其简单方便,在实际生产中被广泛采用。

  ②改变叶轮转速
    如图所示,转速增加,实际上是改变泵的特性,流量和压头均能增加。
    这种调节方法合理、经济,但曾被认为是操作不方便,并且不能实现连续调节。但随着的现代工业技术的发展,无级变速设备在工业中的应用克服了上述缺点。是该种调节方法能够使泵在区工作,这对大型泵的节能尤为重要。
 

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