直連式離心泵的工作原理、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)等詳細(xì)介紹

一、直聯(lián)立式離心泵的概述：
直聯(lián)立式離心泵是本公司采用IS型離心泵性能參數(shù)并嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)ISO2858和國家標(biāo)準(zhǔn)JB／T6787.2-93設(shè)計(jì)成功的能產(chǎn)品，是替代IS型離心泵，ISG型管道離心泵等常規(guī)泵的理想產(chǎn)品。流量范圍：33.6-720m3／h，揚(yáng)程范圍：16-125m，分基本型、分流型，A、B切割型等200多種規(guī)格。根據(jù)流量介質(zhì)和溫度改變過流部分材質(zhì)和適當(dāng)結(jié)構(gòu)、設(shè)計(jì)制造成同型號性能參數(shù)的ISZR、ISZF等系列產(chǎn)品，代替常規(guī)離心泵在所有場合使用。
直聯(lián)立式離心泵一般由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)，在啟動(dòng)泵前，泵體及吸入管路內(nèi)充滿液體。當(dāng)葉輪高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，葉輪帶動(dòng)葉片間的液體一道旋轉(zhuǎn)，由于離心力的作用，液體從葉輪中心被甩向葉輪外緣（流速可增大至15～25m/s），動(dòng)能也隨之增加。當(dāng)液體進(jìn)入泵殼后，由于蝸殼形泵殼中的流道逐漸擴(kuò)大，液體流速逐漸降低，一部分動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)殪o壓能，于是液體以較高的壓強(qiáng)沿排出口流出。與此同時(shí)，葉輪中心處由于液體被甩出而形成一定的真空，而液面處的壓強(qiáng)Pa比葉輪中心處要高，因此，吸入管路的液體在壓差作用下進(jìn)入泵內(nèi)。葉輪不停旋轉(zhuǎn)，液體也連續(xù)不斷的被吸入和壓出。由于直聯(lián)立式離心泵之所以能夠輸送液體，主要靠離心力的作用，故稱為直聯(lián)立式離心泵。
直聯(lián)立式離心泵在化工生產(chǎn)中應(yīng)用，這是由于其具有性能適用范圍廣（包括流量、壓頭及對介質(zhì)性質(zhì)的適應(yīng)性）、體積小、結(jié)構(gòu)簡單、操作容易、流量均勻、故障少、壽命長、購置費(fèi)和操作費(fèi)均較低等突出優(yōu)點(diǎn)。因而，本章將離心泵作為流體力學(xué)原理應(yīng)用的典型實(shí)例加以重點(diǎn)介紹。
（一）直聯(lián)立式離心泵的基本結(jié)構(gòu)
直聯(lián)立式離心泵的基本部件是高速旋轉(zhuǎn)的葉輪和固定的蝸牛形泵殼。具有若干個(gè)（通常為4～12個(gè)）后彎葉片的葉輪緊固于泵軸上，并隨泵軸由電機(jī)驅(qū)動(dòng)作高速旋轉(zhuǎn)。葉輪是直接對泵內(nèi)液體做功的部件，為離心泵的供能裝置。泵殼*的吸入口與吸入管路相連接，吸入管路的底部裝有單向底閥。泵殼側(cè)旁的排出口與裝有調(diào)節(jié)閥門的排出管路相連接。
（二）直聯(lián)立式離心泵的工作原理
當(dāng)直聯(lián)立式離心泵啟動(dòng)后，泵軸帶動(dòng)葉輪一起作高速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，迫使預(yù)先充灌在葉片間液體旋轉(zhuǎn)，在慣性離心力的作用下，液體自葉輪中心向外周作徑向運(yùn)動(dòng)。液體在流經(jīng)葉輪的運(yùn)動(dòng)過程獲得了能量，靜壓能增高，流速增大。當(dāng)液體離開葉輪進(jìn)入泵殼后，由于殼內(nèi)流道逐漸擴(kuò)大而減速，部分動(dòng)能轉(zhuǎn)化為靜壓能，zui后沿切向流入排出管路。所以蝸形泵殼不僅是匯集由葉輪流出液體的部件，而且又是一個(gè)轉(zhuǎn)能裝置。當(dāng)液體自葉輪中心甩向外周的同時(shí)，葉輪中心形成低壓區(qū)，在貯槽液面與葉輪中心總勢能差的作用下，致使液體被吸進(jìn)葉輪中心。依靠葉輪的不斷運(yùn)轉(zhuǎn)，液體便連續(xù)地被吸入和排出。液體在離心泵中獲得的機(jī)械能量zui終表現(xiàn)為靜壓能的提高。
【動(dòng)畫】直聯(lián)立式離心泵的基本結(jié)構(gòu)和工作原理
需要強(qiáng)調(diào)指出的是，若在直聯(lián)立式離心泵啟動(dòng)前沒向泵殼內(nèi)灌滿被輸送的液體，由于空氣密度低，葉輪旋轉(zhuǎn)后產(chǎn)生的離心力小，葉輪中心區(qū)不足以形成吸入貯槽內(nèi)液體的低壓，因而雖啟動(dòng)直聯(lián)立式離心泵也不能輸送液體。這表明離心泵無自吸能力，此現(xiàn)象稱為氣縛。吸入管路安裝單向底閥是為了防止啟動(dòng)前灌入泵殼內(nèi)的液體從殼內(nèi)流出。空氣從吸入管道進(jìn)到泵殼中都會(huì)造成氣縛。
（三）直聯(lián)立式離心泵的葉輪和其它部件
1．直聯(lián)立式離心泵的葉輪 
葉輪是直聯(lián)立式離心泵的關(guān)鍵部件。
(1)按其機(jī)械結(jié)構(gòu)可分為閉式、半閉式和開式三種。閉式葉輪適用于輸送清潔液體；半閉式和開式葉輪適用于輸送含有固體顆粒的懸浮液，這類泵的效率低。閉式和半閉式葉輪在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，離開葉輪的一部分高壓液體可漏入葉輪與泵殼之間的空腔中，因葉輪前側(cè)液體吸入口處壓強(qiáng)低，故液體作用于葉輪前、后側(cè)的壓力不等，便產(chǎn)生了指向葉輪吸入口側(cè)的軸向推力。該力推動(dòng)葉輪向吸入口側(cè)移動(dòng)，引起葉輪和泵殼接觸處的摩損，嚴(yán)重時(shí)造成泵的振動(dòng)，破壞泵的正常操作。在葉輪后蓋板上鉆若干個(gè)小孔，可減少葉輪兩側(cè)的壓力差，從而減輕了軸向推力的不利影響，但同時(shí)也降低了泵的效率。這些小孔稱為平衡孔。
(2)按吸液方式不同可將葉輪分為單吸式與雙吸式兩種，單吸式葉輪結(jié)構(gòu)簡單，液體只能從一側(cè)吸入。雙吸式葉輪可同時(shí)從葉輪兩側(cè)對稱地吸入液體，它不僅具有較大的吸液能力，而且基本上消除了軸向推力。
(3)根據(jù)葉輪上葉片上的幾何形狀，可將葉片分為后彎、徑向和前彎三種，由于后彎葉片有利于液體的動(dòng)能轉(zhuǎn)換為靜壓能，故而被廣泛采用。
2．直聯(lián)立式離心泵的導(dǎo)輪
為了減少離開葉輪的液體直接進(jìn)入泵殼時(shí)因沖擊而引起的能量損失，在葉輪與泵殼之間有時(shí)裝置一個(gè)固定不動(dòng)而帶有葉片的導(dǎo)輪。導(dǎo)輪中的葉片使進(jìn)入泵殼的液體逐漸轉(zhuǎn)向而且流道連續(xù)擴(kuò)大，使部分動(dòng)能有效地轉(zhuǎn)換為靜壓能。多級離心泵通常均安裝導(dǎo)輪。蝸牛形的泵殼、葉輪上的后彎葉片及導(dǎo)輪均能提高動(dòng)能向靜壓能的轉(zhuǎn)化率，故均可視作轉(zhuǎn)能裝置。
3．軸封裝置
由于泵軸轉(zhuǎn)動(dòng)而泵殼固定不動(dòng)，在軸和泵殼的接觸處必然有一定間隙。為避免泵內(nèi)高壓液體沿間隙漏出，或防止外界空氣從相反方向進(jìn)入泵內(nèi)，必須設(shè)置軸封裝置。離心泵的軸封裝置有填料函和機(jī)械（端面）密封。填料函是將泵軸穿過泵殼的環(huán)隙作成密封圈，于其中裝入軟填料（如浸油或涂石墨的石棉繩等）。機(jī)械密封是由一個(gè)裝在轉(zhuǎn)軸上的動(dòng)環(huán)和另一固定在泵殼上的靜環(huán)所構(gòu)成。兩環(huán)的端面借彈簧力互相貼緊而作相對轉(zhuǎn)動(dòng)，起到了密封的作用。機(jī)械密封適用于密封較高的場合，如輸送酸、堿、易燃、易爆及有毒的液體。當(dāng)離心泵啟動(dòng)后，泵軸帶動(dòng)葉輪一起作高速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，迫使預(yù)先充灌在葉片間液體旋轉(zhuǎn)，在慣性離心力的作用下，液體自葉輪中心向外周作徑向運(yùn)動(dòng)。液體在流經(jīng)葉輪的運(yùn)動(dòng)過程獲得了能量，靜壓能增高，流速增大。當(dāng)液體離開葉輪進(jìn)入離心泵殼后，由于殼內(nèi)流道逐漸擴(kuò)大而減速，部分動(dòng)能轉(zhuǎn)化為靜壓能，zui后沿切向流入排出管路。所以蝸形泵殼不僅是匯集由葉輪流出液體的部件，而且又是一個(gè)轉(zhuǎn)能裝置。當(dāng)液體自葉輪中心甩向外周的同時(shí)，葉輪中心形成低壓區(qū)，在貯槽液面與葉輪中心總勢能差的作用下，致使液體被吸進(jìn)葉輪中心。依靠葉輪的不斷運(yùn)轉(zhuǎn)，液體便連續(xù)地被吸入和排出。液體在離心泵中獲得的機(jī)械能量zui終表現(xiàn)為靜壓能的提高。葉輪的作用是將原動(dòng)機(jī)的機(jī)械能直接傳給液體，以增加液體的靜壓能和動(dòng)能(主要增加靜壓能)。
1.葉輪
葉輪的作用是將原動(dòng)機(jī)的機(jī)械能直接傳給液體，以增加液體的靜壓能和動(dòng)能(主要增加靜壓能)。葉輪有開式、半閉式和閉式三種。開式葉輪在葉片兩側(cè)無蓋板，制造簡單、清洗方便，適用于輸送含有較大量懸浮物的物料，效率較低，輸送的液體壓力不高；半閉式葉輪在吸入口一側(cè)無蓋板，而在另一側(cè)有蓋板，適用于輸送易沉淀或含有顆粒的物料，效率也較低；閉式葉輪在葉輪在葉片兩側(cè)有前后蓋板，效率高，適用于輸送不含雜質(zhì)的清潔液體。
一般的離心泵葉輪多為此類。
2.泵殼　
作用是將葉輪封閉在一定的空間，以便由葉輪的作用吸入和壓出液體。離心泵殼多做成蝸殼形，故又稱蝸殼。由于流道截面積逐漸擴(kuò)大，故從葉輪四周甩出的高速液體逐漸降低流速，使部分動(dòng)能有效地轉(zhuǎn)換為靜壓能。泵殼不僅匯集由葉輪甩出的液體，同時(shí)又是一個(gè)能量轉(zhuǎn)換裝置。
二、直聯(lián)立式離心泵的產(chǎn)品介紹：
1、ISZ直連式臥式單級離心清水泵，用于輸送清水及物理化學(xué)性質(zhì)，類似于清水的其他液體之用，適用于工業(yè)和城市給排水、高層建筑增壓送水、園林噴灌、消防增壓、遠(yuǎn)距離輸送、暖通、制冷循環(huán)、浴室等增壓及設(shè)備配套，使用溫度T不高于80攝氏度。 
2、IRZ直連式臥式單級離心熱水泵廣泛應(yīng)用于：冶金、化工、紡織、造紙、以及賓館飯店等鍋爐熱水增壓、輸送，及城市暖通系統(tǒng)，使用溫度T不高于于120攝氏度。 
3、IHZ臥式化工泵離心泵，供輸送不含固體顆粒，具有腐蝕性、粘度接近水的液體，適用于：石油、化工、冶金、電力、造紙、食品、制藥和合成纖維等部門，使用溫度為-20 ~+120攝氏度。 
4、IYZ臥式油泵，供輸送汽油、煤油、柴油等油類產(chǎn)品或易燃易爆液體，被輸送介質(zhì)溫度為-20 ~ +120攝氏度。 
5、IRZ、IHZ、IYZ性能參數(shù)、安裝尺寸、性能曲線與ISZ相同。
三、直聯(lián)立式離心泵的特點(diǎn)：
1、結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，外型美觀，其立式結(jié)構(gòu)重心較低且重心重合于泵腳中心，增強(qiáng)了泵的運(yùn)行壽命及穩(wěn)定性。
2、安裝方便，進(jìn)出口徑在同一中心線上，可象閥門一樣直接安裝在管路任何部位。電機(jī)加上防護(hù)罩亦可置于戶外使用。 泵設(shè)有安裝底腳，以便泵的安裝穩(wěn)定。
3、運(yùn)行平穩(wěn)噪音低，組建同心度高，電機(jī)采用低噪音軸承，泵葉輸具有級好的動(dòng)靜平衡，運(yùn)行無振動(dòng)，改變了使用環(huán)境
4、無滲漏，軸封采用硬質(zhì)合金及碳化硅等耐磨材料季節(jié)密封，不僅解決了離心泵填料密封的嚴(yán)重滲漏問題，而且使用壽命長，確保運(yùn)行場地干凈整潔。
5、維修方便：勿需拆下管道，只要拆下泵蓋螺母，取出電機(jī)及傳動(dòng)組件即可進(jìn)行檢修維護(hù)。
6、其*結(jié)構(gòu)、設(shè)計(jì)，不僅縮小泵房面積，改善空間，而且大大節(jié)省基建投資。
四、直聯(lián)立式離心泵的主要用途：
1、 直聯(lián)立式離心泵，供輸送清水及物理性質(zhì)類似于清水的其他液體之用。使用介質(zhì)溫度80℃以下，適用于工業(yè)和城市給排水，高層建筑增壓送水，園林噴灌，消防增壓，遠(yuǎn)距離輸水，采暖浴室等冷暖水循環(huán)增壓及設(shè)備配套等。
2、 立式直聯(lián)熱水循環(huán)泵，適用于能源、冶金木材加工，化工紡織造紙及飯店浴室賓館等鍋爐熱水增壓循環(huán)輸送及城市采暖系統(tǒng)循環(huán)用泵，使用溫度120℃以下。
3、 耐腐蝕離心泵，供輸送不含固體顆粒，具有腐蝕性粘度類似水的液體。，適用于石油化工冶金電力造紙食品制藥等部門，使用溫度不超過120℃。
五、直聯(lián)立式離心泵的產(chǎn)品規(guī)格：
1.5KW直連式離心泵 型號：BL型-直聯(lián)式離心泵 玉環(huán)離心泵，IZ(BL)型泵是單級直連式離心泵，供輸送清水或物理及化學(xué)性質(zhì)類似清水的其它液體之用，溫度不高于80℃。該泵具有外形小、重量輕、結(jié)構(gòu)簡單、噪聲低、裝拆方便等優(yōu)點(diǎn)。軸封采用機(jī)械密封、密封性能好。適用于工廠、礦山、城市給排水、高層建筑增壓送水和農(nóng)田灌溉。
六、直聯(lián)立式離心泵的工作條件：
揚(yáng)程 (m): 3.2-125 
流量(m3/h): 7.5--1440 
功率(HP): 0.75-335 
轉(zhuǎn)速 (r/min): 1480/2900 
汽蝕余量 (m): 2-7.2 
效率(%): 27-85

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