什么是离心泵？离心泵有哪些分类？离心泵的结构由哪些部件所组成？其工作原理是什么？

2017-03-01 20:14分类：电工基础知识阅读：

离心泵是叶片式泵的一种。由于这种泵主要是靠一个或数个叶轮旋转时产生的离心力而输送液体的，所以叫作离心泵。
1离心泵的分类

一般按以下几种方法来分：
(1)按叶轮的个数和级数分类

1)单级泵——泵中只有一个叶轮（图2-5）。

2)多级泵——泵中有多个叶轮，一个叶轮便是一级，级数越多，扬程越高。

(2)按叶轮的吸人液体方式分类

1)单吸泵——液体从一侧吸入叶轮，图2-5所示既是单级泵又是单吸泵。

2)双吸泵——叶轮的两侧同时吸人液体（图2-6）。
(3)按导叶机构的形式分类

1)蜗壳式泵——具有像蜗牛壳形状的离心泵。单级泵大多是这种形式。

2)导叶式泵——在叶轮外围安有几个固定导叶片的泵即为导叶式泵(见图2-7)。在早期，这种泵叫透平泵。多级泵大多是这种形式。

(4)按泵体接缝形式分类

1)具有水平接缝的泵（中开式）——通过泵轴中心线的水平面上开有泵体接缝的泵（图2-6）。

2)具有垂直接缝的泵——垂直于泵轴中心线的面上安装泵盖的泵。单级泵和分段式多级泵多采用这种形式。

(5)按泵转子安装形式分类如图2-8所示。

(6)按结构分类如图2-9所示、见表2-2和表2-3。

(7)按压力分类见表2-4。

(8)按输送液体性质和用途分类可分为一般离心水泵、离心井泵、离心油泵、冷凝水泵、锅炉给水泵及其他特殊离心泵等。

离心泵的分类一般的虽如上所述，但对某一具体型号的泵，应按国家标准，行业标准及中国机电产品目录统一名称，例如：IS型单级单吸悬壁式离心泵，统一名称是IS型单级单吸离心泵。

2．离泵的结构

离心泵主要是由叶轮、泵体、泵盖、密封环、轴封装置、托架和平衡装置等所组成。
(1)叶轮离心泵能输送液体，主要是靠装在泵体内叶轮的作用。它的尺寸、形状和制造精度对泵的性能影响很大。叶轮有闭式、开式和半开式三种类型（图2-10）。闭式叶轮一般由盖板、叶片和轮毂组成。在吸人口一侧叫前盖板，后侧叫后盖板，中间为叶片。叶片一般都是后弯的。开式叶轮没有前后盖板。半开式叶轮没有前盖板，但有后盖板。叶轮按吸人方式又可分为单吸式叶轮和双吸式叶轮（图2-11）。

(2)泵体（泵壳）它的主要作用是将叶轮封闭在一定空间中，汇集由叶轮甩出来的液体导向排出管路，并将液体的一部分速度能转变为压力能，即增加它的压力。它是一个承受液体压力的零件。

一般泵体有以下三种：

1)蜗壳形泵。外形很像蜗牛壳(图2-12)，蜗壳内具有不等截面逐渐扩大的流道。流道的形状和尺寸对泵的性能影响很大。

2)具有导叶装置的泵体。泵体为旋转体形状，泵体内安放叶轮的外围有数个导叶片构造的流道。

3)双层泵体。在一般泵体外，再加一个圆筒形外壳的泵体称为双层泵体。

(3)密封环密封环又叫口环，一般装在泵体上，与叶轮吸入口外圆构成很小间隙（见图2-13）。由于泵体内液体压力比吸人口压力高，所以泵体内的液体总有流向叶轮吸入口的趋势。密封环主要作用就是防止叶轮与泵体之间的液体漏损；密封环还起到承受摩擦的作用，当间隙磨大后，可更换新的密封环而不使叶轮和泵体报废，以延长它们的寿命，所以密封环是泵的易损件。密封环和叶轮吸入口外圆间隙一般为0.1 -0.5mm。
(4)轴封装置在离心泵中，旋转轴从固定的泵体中伸出。为了防止泵体内的高压液体漏出，同时防止空气进入泵体内，所以设有密封装置。通常把轴和泵体间的密封称为轴封装置。轴封装置主要有填料密封、机械密封和浮动环密封三种。

1)填料密封（图2-14）。它主要由填料箱、填料、水封环、填料压盖等组成。它主要靠泵轴外表面和填料接触达到密封。填料又叫盘根，它是一种石墨或黄油浸透的棉织物及石棉，有的是金属箔包石棉芯子等。密封的严密性可用松紧填料压盖的方法来调节。

2)机械密封（图2-15）。它又叫端面密封。机械密封主要靠静环和动环的端面摩擦来密封。机械密封比填料密封的密封性好、泄漏少、寿命长、功率消耗小；但机械密封制造较复杂，精度要求高，价格贵，同时安装技术要求也较高。

3)浮动环密封（图2-16）。这种密封是借助浮动环端面、浮动套（支承环）端面在液体压力和弹簧力（有的不用弹簧）的作用下，使液体得到径向密封。密封液体只能在轴向从浮动环与轴（轴套）间的狭窄间隙中通过。而轴向密封则是借轴外圆表面与浮动环内表面所形成的狭窄缝隙所产生节流作用降压而达到密封的。流体动力的支承力可使浮动环自由浮动，自动调中心，运行可靠，泄漏量介于前两种下采用。

(5)平衡装置由于叶轮两侧作用力是不相等的，如图2-17所示，相当于一个力F将叶轮推向吸人口侧，这个力叫轴向力。若不消除这个轴向力，泵的转动部分就会发生轴向窜动，从而引起磨损、振动和发热，使泵不能正常工作运转。因此必须采用平衡装置。离心泵的轴向平衡装置最常见的有平衡孑L、平衡管和平衡盘等。

1)平衡孑L。在叶轮后盖板上增加与前盖板上相同的密封环，并在后盖板上开几个孔（平衡孔），使后盖处压力和吸人口压力基本相等，从而平衡了轴向力。
2)平衡管。在泵体上接一管子通到泵的吸人口，使叶轮两侧压力基本平衡。以上两种装置结构简单，但会引起液体回流，降低效率，同时尚有10%~ 25%的轴向力得不到平衡，通常须装推力轴承来承受剩余轴向力。

3)平衡盘。图2-18所示是平衡盘的一种，主要用于多级泵中。它和最后一级叶轮固定在同一轴上。平衡盘和泵体间有一轴向间隙，当叶轮工作时，高压液体经过间隙流入平衡盘右面空间，即平衡室。平衡室与吸人口相通，平衡室压力和吸人口一样很低，故平衡盘两侧有压差。由于压差推力和轴向力方向相反，从而使轴向力达到平衡。泵的整个转动部分可以左右窜动，而工作时由平衡盘自动平衡。另外，双吸式叶轮将叶轮对称排列的方法也可以平衡部分轴向力。

3．离心泵的工作原理

一般离心泵起动前泵壳内要灌满液体，当原动机带动泵轴和叶轮旋转时，液体一方面随叶轮作圆周运动，一方面在离心力作用下自叶轮中心向外周抛出，液体从叶轮获得了压力能和速度能。当液体流经蜗壳到排液口时，部分速度能将转变为静压力能。在液体被叶轮抛出时，叶轮中心部分造成低压区，与吸人液面的压力形成压力差，于是液体不断地被吸人，并以一定的压力排出。图2-19示出离心泵工作原理。

离心泵与其他种类的泵相比，具有构造简单、能与电动机直接相连、不受转速的限制、不易磨损、运行平稳、噪声小、出水均匀、调节方便、效率高、运行可靠、维修方便等优点。在叶片泵产品中，离心泵的用量最大、使用范围也最广。因此，离心泵在各行各业中得到了广泛应用。