单级离心泵的工作原理

单级离心泵是指有一个叶轮的离心泵，广泛应用于大中流量及低压情况下液体的输送。目前，单级离心泵已达到系列化，流量可在6. 3—2020m3/h范围内，扬程可在8～125m范围内，并且由于单级离心泵的材料、结构的不同，可输送不同的介质。在单级离心泵启动前，泵壳内灌满被输送的液体;启动后，启动后，叶轮由轴带动高速转动，叶片间的液体也必须随着转动。在离心力的作用下，液体从叶轮中心被抛向外缘并获得能量，以高速离开叶轮外缘进入蜗形泵壳。在蜗壳中，液体由于流道的逐渐扩大而减速，又将部分动能转变为静压能，最后以较高的压力流入排出管道，送至需要场所。液体由叶轮中心流向外缘时，在叶轮中心形成了一定的真空，由于贮槽液面上方的压力大于泵入口处的压力，液体便被连续压入叶轮中。可见，只要叶轮不断地转动，液体便会不断地被吸入和排出.

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　　离心泵由于效率高、结构简单等诸多优点，被广泛地应用于工农业生产及生活中，以输送清水、泥浆、酸、碱、盐溶液以及液态有机物等物料。

　　一、离心泵的工作原理

　　在介绍离心泵的工作原理之前，先作一个简单的实验。用一个脸盆，里面盛上水，用手搅动脸盆里的水作圆周运动，随着手搅动速度的加快，脸盆里的水作圆周运动的速度也越来越快，脸盆中部的水涌向脸盆边缘，以致最后会从其边溢出。水为什么会从脸盆四周溢出呢?这是由于水在作圆周运动的过程中，产生离心力的缘故。任何物体作圆周运动时都会产生离心力。离心泵就是利用液体在旋转过程中产生的离心力来输送液体的。

　　如图2-1所示，离心泵的主要工作部件为叶轮4，它里面有6～8片向后弯曲的叶片，推动液体作旋转运动。叶轮紧固于泵壳5内的泵轴8上。泵的吸入口在泵壳中心，与吸人管3相连接。泵的排出口在泵壳的切线方向，与排出管7相连接;吸入管的起始处装有底阀2，用以蒴止停车时泵内液体倒流回贮槽。底阀下侧滤网1的作用是防止杂物进入管道。排出管路上装有调节阀6，用以调节液体流量，还应装有止逆阀，以防止停车时液体倒流而造成事故。当电动机通过泵轴带动叶轮转动时，液体便经吸人管从泵壳中心处被吸入泵内，然后经排出管叭泵壳切线方向排出，再进入排出管路送至目的地。

　　离心泵在启动前，应先进行灌泵，使被输送的液体充满吸入管路及泵壳。启动后，高速旋转的叶轮带动叶片间的液体一起旋转。在离心力的作帚下，液体从叶轮内沿着叶片间的流道向外运动，从叶专的端部被甩出，进入螺旋形的泵壳内，此时流速较高，可达15～25m/s，增大了动能;同时，由于液体自身的哥心力，液体的静压能也得到提高。液体进入泵壳后，由亍蜗壳形泵壳中的流道面积逐渐扩大，液体的流速逐渐堡低，将部分动能转化为静压能，至泵出口处，液体的孝压能进一步提高，最后从排出管排出。与此同时，由亍叶轮中心的液体被甩出，而形成了低压区，造成了贮

　　孳内液面上的大气压与叶轮中心处局部真空的压力差。三这个压力差的作用下，液体便沿着吸入管路连续不断i-进入叶轮，以补充被排出的液体。叶轮不停地旋转，液!就连续不断地畈人和排出。

　　综上所述，离心泵的工作原理是，充满液体的叶轮在泵壳内高速旋转，使液体受到离心力的作用，并将力转化成动能和静压能传递给液体，从而将液体吸人和排出。

　　如果离心泵在启动前吸入管或泵壳内没有充满液体，或者在运转中漏人了空气，由于空气的密度比液体的密度小得多，产生的离心力小，在吸入口处形成的真空度低，不足以将液体吸人泵内，这时，虽然叶轮转动，却不能输送液体，这种现象称为“气缚”。为消除“气缚”现象，通常在泵启动前要灌泵，并在底阀的作用下使吸入管道和泵壳内充满液体;对于大流量的泵，为减少阻力损失，常不装底阀，不灌泵，而采用真空泵抽吸气体，然后启动;如离心泵安装位置低于贮液槽液面，管路出口与大气相通，则可打开泵的人、出口阀，使其自动灌满液体。

　　应当注意到，在安装和使用离心泵时，在整个吸人管入口到离心泵的人口，应保持上升或水平状态，不得有下降阶段，否则，将使吸人管路形成驼峰状，灌泵时将在驼峰处形成气囊，离心泵运转时，这一气囊将进入叶轮，同样会形成气缚。