《水泵与水泵站》课程教学课件（PPT讲稿）离心泵原理与操作

离心泵原理及应用

离心泵原理及应用

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离心泵原理及应用 ➢ 离心泵工作原理 ➢ 离心泵主要参数 ➢ 离心泵构造

1.离心泵工作原理 离心泵典型结构 3 机封 3一扩压管 4一叶轮 5一吸入室 6一口环 7一蜗壳

1. 离心泵工作原理 1 — 轴 2 — 机封 3 — 扩压管 4 — 叶轮 5 — 吸入室 6 — 口环 7 — 蜗壳 离心泵典型结构

1.离心泵工作原理 1.1离心泵工作原理 驱动机通过泵轴带动叶轮旋转产生离心力，在离心力作用 下，液体沿叶片流道被甩向叶轮出口，液体经蜗壳收集送入排 出管。液体从叶轮获得能量，使压力能和速度能均增加，并依 靠此能量将液体输送到工作地点。 在液体被甩向叶轮出口的同时，叶轮入口中心处形成了低 压，·在吸液罐和叶轮中心处的液体之间就产生了压差，吸液罐 中的液体在这个压差作用下，不断地经吸入管路及泵的吸入室 进入叶轮中

1. 离心泵工作原理 1.1 离心泵工作原理 驱动机通过泵轴带动叶轮旋转产生离心力,在离心力作用 下,液体沿叶片流道被甩向叶轮出口,液体经蜗壳收集送入排 出管。液体从叶轮获得能量, •使压力能和速度能均增加,并依 靠此能量将液体输送到工作地点。 在液体被甩向叶轮出口的同时,叶轮入口中心处形成了低 压, •在吸液罐和叶轮中心处的液体之间就产生了压差,吸液罐 中的液体在这个压差作用下,不断地经吸入管路及泵的吸入室 进入叶轮中

1.离心泵工作原理 1.2离心泵工作流程： 驱动机带动叶轮高速旋转 叶轮带动液体高速旋转 产生离心力 液体获得能量（压力能、 液体甩出，叶轮中心形成低压 速度能增加) 吸入罐与泵之间产生压差 输送液体 吸入液体，实现连续工作

1. 离心泵工作原理 液体甩出，叶轮中心形成低压 驱动机带动叶轮高速旋转 叶轮带动液体高速旋转 产生离心力 液体获得能量（压力能、 速度能增加） 吸入罐与泵之间产生压差 吸入液体，实现连续工作 输送液体 1.2 离心泵工作流程：

1.离心泵工作原理 1.3离心泵工作动画演示 离 泵 离心泵原理 播 暂停 进明

1. 离心泵工作原理 1.3 离心泵工作动画演示

1.4离心泵工作原理理论 “等角速度旋转容器中液体相对平衡” (1)单位质量离心力一在x轴和轴方向分量： m X=@'rcosa=@'x Y=0'rsina=@'y (2)铅垂方向质量力分量： Z=-8 (3)流体平衡微分方程： dp=p(Xdx +Ydy +Zdz) (4)流体静压力分布公式： p=p(Oxo'y -g5)+C -8=)+C

1.4 离心泵工作原理理论 “等角速度旋转容器中液体相对平衡” ⑴单位质量离心力 在x轴和y轴方向分量： m F Y r y X r x 2 2 2 2 sin cos       = = = = ⑵铅垂方向质量力分量： Z = −g ⑶流体平衡微分方程： dp = (Xdx +Ydy + Zdz) gz C r p gz C x y p = − + = + − + ) 2 ( ) 2 2 ( 2 2 2      ⑷流体静压力分布公式：

1.4离心泵工作原理理论 1.盛满液体容器中心开口 r=0 z-0 p-Po ● m Z o个r个y个今pf D=Po+p8( 0 o↑r个p个三p个 X ω2y 02x w2r

1.4 离心泵工作原理理论 1.盛满液体容器中心开口 r=0 z=0 p=p0 ) 2 ( 2 2 0 z g r p = p + g −   ω  r     p  ω  r     p 

1.4离心泵工作原理理论 2. 灌满液体边缘开▣ Po r=R 0 p=Po P=P-n(R-P) 2g 2(R2-r2) P=Po-Pg( 十z 2g 中间形成 真空度 —R o个R个p个三中心真空度个

1.4 离心泵工作原理理论 2. 灌满液体边缘开口 r=R z=0 p=p0 ) 2 ( ) ( 2 2 2 0 z g R r p p + − = −   ) 2 ( ) ( 2 2 2 0 z g R r p p g + − = −   ω R    中心真空度 p0 R 中间形成 真空度

1.离心泵工作原理 1.5离心泵的气蚀 1.5.1汽蚀发生的机理 离心泵运转时，流体的压力随着从泵入口到叶轮入口而下降，在叶片 +天店辉林隆精持： 叶轮叶片入▣附近压力小宇等 液 体就汽化。同时，还司能有溶解在液体内的气体溢出，它们形成许多 汽 泡。 当汽泡随液体流到叶道内压力较高处时，外面的液体压力高于汽泡 丙的汽化症方，则汽泡会凝结溃炙形成空穴 瞬间内周围的液体以极高 的速度向突穴冲来，造成液体互相撞击，使局部的压力骤然刷增（有的 可达数百个大气压)。 这不仅阻碍流体的正常流动，更为严重的是，如果这些汽泡在叶轮壁 面附近溃灭，则液体就像无数小弹头一样，连续地打击金属表面，其撞 击频率很高（有的可达20003000H2)，金属表面会因冲击疲蒡而刻裂 若汽泡内夹杂某些活性气体（如氧气等），他们猎助汽泡凝结时放出的 量（局部温度可达200300℃），还会形成热电偶并产生电解，对金 属起电化学腐蚀作用，更加速了金属剥蚀的破环速度。上述这种液体汽 凝、冲害，形成高库、 憂温，高频率的浊击载荷，适成金属材料 的机械剥裂与电化学腐蚀破环的综合现象称为汽蚀

1. 离心泵工作原理 1.5 离心泵的气蚀 1.5.1 汽蚀发生的机理 离心泵运转时，流体的压力随着从泵入口到叶轮入口而下降，在叶片 附近，液体压力最低。此后，由于叶轮对液体做功，压力很快上升。当 叶轮叶片入口附近压力小于等于液体输送温度下的饱和蒸汽压力时，液 体就汽化。同时，还可能有溶解在液体内的气体溢出，它们形成许多汽 泡。当汽泡随液体流到叶道内压力较高处时，外面的液体压力高于汽泡 内的汽化压力，则汽泡会凝结溃灭形成空穴。瞬间内周围的液体以极高 的速度向空穴冲来，造成液体互相撞击，使局部的压力骤然剧增（有的 可达数百个大气压）。 这不仅阻碍流体的正常流动，更为严重的是，如果这些汽泡在叶轮壁 面附近溃灭，则液体就像无数小弹头一样，连续地打击金属表面，其撞 击频率很高（有的可达2000~3000Hz），金属表面会因冲击疲劳而剥裂。 若汽泡内夹杂某些活性气体（如氧气等），他们借助汽泡凝结时放出的 能量（局部温度可达200~300℃），还会形成热电偶并产生电解，对金 属起电化学腐蚀作用，更加速了金属剥蚀的破坏速度。上述这种液体汽 化、凝结、冲击，形成高压、高温、高频率的冲击载荷，造成金属材料 的机械剥裂与电化学腐蚀破坏的综合现象称为汽蚀