流體力學(xué)泵與風(fēng)機(jī)9泵與風(fēng)機(jī)的構(gòu)造及工作原理(編輯修改稿)
2025-03-20 15:53 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 力圖 離心泵的基本構(gòu)造及工作原理 32 軸向力平衡措施 單吸離心泵或某些多級(jí)泵的葉輪有軸向推力存在，產(chǎn)生軸向推力的原因是作用在葉輪兩側(cè)的流體壓力不平衡造成的。 圖 的壓強(qiáng)分布情況。當(dāng)葉輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，葉輪進(jìn)水側(cè)上部壓強(qiáng)高，下部壓強(qiáng)低，而葉輪背面全部受到高壓的作用，葉輪前后兩側(cè)形成壓強(qiáng)差△ P而產(chǎn)生軸向推力。如果不消除軸向推力，將導(dǎo)致泵軸及葉輪的竄動(dòng)和受力引起的相互研磨而損傷部件。 離心泵的基本構(gòu)造及工作原理 33 如 圖 ，單級(jí)單吸離 心泵一般在葉輪的后蓋板上 鉆開(kāi)“平衡孔”，并在后蓋板 上加裝減漏環(huán)，減漏環(huán)與前 蓋板上的減漏環(huán)直徑相等， 高壓水流經(jīng)在此增設(shè)的減漏 環(huán)后壓強(qiáng)降低，再經(jīng)過(guò)平衡 孔流回葉輪中去，使葉輪后 蓋板上的壓力與前蓋板接近， 這樣就消除了軸向推力。這 種方法簡(jiǎn)單易行，但葉輪流道中的水流受到平衡孔回流水的沖擊，水力條件變差，效率降低。 圖 軸向力平衡措施 1— 排出壓力； 2— 加裝的減漏環(huán)； 3— 平衡孔； 4— 泵殼上的減漏環(huán) 離心泵的基本構(gòu)造及工作原理 34 采用離心式泵提升輸送液體時(shí)，常配有管路及其他必要的附件。典型的離心泵管路附件裝置如 圖。 離心式泵的管路及附件 離心水泵管路附件裝置 1—離心式泵；2—電動(dòng)機(jī)；3—攔污柵； 4—底閥；5—真空表；6—防振件； 7—壓力表；8—止回閥； 9—閘閥；10—排水管； 11—吸水管； 12—支座；13—排水溝；14—壓水管 離心泵的基本構(gòu)造及工作原理 35 從吸液池液面下方的底閥開(kāi)始到泵的吸入口法蘭為止，這段管段叫做吸水管段。底閥的作用是阻止水泵啟動(dòng)前灌水時(shí)漏水。泵的吸入口處裝有真空計(jì)，以便觀察吸入口處的真空值。吸水管水平段的阻力應(yīng)盡可能降低，其上一般不設(shè)閥門。水平管段要向泵方向抬升（ i=），以便于排除空氣。過(guò)長(zhǎng)的吸水管段還要裝設(shè)防振件。泵出口以外的管段是壓水管段。壓水管段裝有壓力表，以測(cè)量泵出口壓強(qiáng)。止回閥用來(lái)防止壓水管段中的液體倒流。閘閥用來(lái)調(diào)節(jié)流量的大小。此外，還應(yīng)裝設(shè)排水管，以便將填料蓋處漏出的水引向排水溝。有時(shí)，出于防振的需要，在泵的出、入口處一般選用 K— ST型可曲撓橡膠接頭。另外，安裝在供熱、空調(diào)系統(tǒng)上的水泵還需在其出、入口裝設(shè)溫度計(jì)。 當(dāng)兩臺(tái)或兩臺(tái)以上水泵的吸水管路彼此相連時(shí)，或當(dāng)水泵處于自灌式灌水，即水泵的安裝高程低于水池水面時(shí)，吸水管上應(yīng)安裝閘閥。 離心泵的基本構(gòu)造及工作原理 36 離心泵是依靠裝于泵軸上葉輪的高速旋轉(zhuǎn)，使液體在葉輪中流動(dòng)時(shí)受到離心力的作用而獲得能量的。離心泵啟動(dòng)之前必須使泵內(nèi)和進(jìn)水管中充滿水，然后啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)，帶動(dòng)葉輪在泵殼內(nèi)高速旋轉(zhuǎn)，水在離心力的作用下甩向葉輪邊緣，經(jīng)蝸殼形泵殼中的流道被甩入水泵的壓水管中，沿壓水管輸送出去。水被甩出后，水泵葉輪中心就會(huì)形成真空，水池中的水在大氣壓的作用下，沿吸水管流入水泵吸入口，受葉輪高速旋轉(zhuǎn)的作用，水又被甩出葉輪進(jìn)入壓水管道，如此作用下就形成了離心泵泵連續(xù)不斷的吸水和壓水過(guò)程。 離心泵輸送液體的過(guò)程，實(shí)際上完成了能量的傳遞和轉(zhuǎn)化，電動(dòng)機(jī)高速旋轉(zhuǎn)的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為被抽升液體的動(dòng)能和勢(shì)能。在這個(gè)能量的傳遞與轉(zhuǎn)化過(guò)程中，伴隨著能量損失，損失越大，該泵的性能越差，效率越低。 離心泵的工作原理 離心泵的基本構(gòu)造及工作原理 37 最常用的離心泵是臥式單級(jí)單吸泵，根據(jù)其構(gòu)造特點(diǎn)的不同，又可分為懸臂式和直聯(lián)式兩種，如 圖 。懸臂式離心泵的葉輪懸臂地固定在泵軸上，所以稱為懸臂式離心泵。直聯(lián)式離心泵的葉輪直接裝在電動(dòng)機(jī)加長(zhǎng)軸上，泵體與電動(dòng)機(jī)殼固接在一起，故稱為直聯(lián)式。這類水泵所能提供的流量范圍約 ～ 300 m3/h，揚(yáng)程約 8～ 150m。 常用離心泵 圖 單級(jí)單吸離心泵 1— 離心泵； 2— 電機(jī) 離心泵的基本構(gòu)造及工作原理 38 多級(jí)分段離心泵是將 幾個(gè)葉輪同時(shí)安裝在 一根軸上串聯(lián)工作， 如 圖 。液體 在泵中順序地流過(guò)各 級(jí)葉輪，它的總揚(yáng)程 等于各級(jí)葉輪產(chǎn)生的 揚(yáng)程之和，它的級(jí)數(shù) 等于葉輪個(gè)數(shù)。這類泵所能提供的流量范圍約為 ～550m3／ h，揚(yáng)程約為 50～ 800m，在暖通工程中，常用這類水泵做為鍋爐給水泵。 圖 多級(jí)分段式離心泵 離心泵的基本構(gòu)造及工作原理 39 圖 。它的主要工作零件 有葉輪、機(jī)殼、機(jī) 軸和吸入口等。對(duì) 大型離心式風(fēng)機(jī)， 一般還有進(jìn)氣箱、 前導(dǎo)器和擴(kuò)壓器等。 離心風(fēng)機(jī)的主要零件 圖 離心式風(fēng)機(jī)主要結(jié)構(gòu)分解示意圖 1— 吸入口； 2— 葉輪前盤； 3— 葉片； 4— 后盤； 5— 機(jī)殼； 6— 出口； 7— 截流板，即風(fēng)舌； 8— 支架 離心風(fēng)機(jī)的基本構(gòu)造及工作原理 40 葉輪 葉輪是離心通風(fēng)機(jī)的主要零件， 葉輪的結(jié)構(gòu)參數(shù)和幾何形狀對(duì) 通風(fēng)機(jī)的性能有著重要影響。 葉輪一般由前盤、后盤、葉片 和輪轂所組成，如 圖 (A) 所示 ,其結(jié)構(gòu)有焊接和鉚接兩種 形式。如 圖 (B)所示，葉輪 前盤的形式有平前盤、錐形前 盤和弧形前盤等幾種。 圖 (A) 葉輪結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖 離心風(fēng)機(jī)的基本構(gòu)造及工作原理 41 圖 ，圖中 D0為葉輪進(jìn)口直徑， D1為葉片進(jìn)口直徑， D2為葉片出口直徑，即葉輪外徑， b1為葉片進(jìn)口寬度， b2為葉片出口寬度， β1為葉片進(jìn)口安裝角， β2為葉片出口安裝角。 圖
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