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了解离心泵

在当今工业中,离心泵是最常用的类型之一。它用于通过将旋转动能转换为流体流动的流体动力能来输送流体。这种能量通常来自发动机或电动机。

今天您将了解离心泵的定义、功能、应用、组件、分类、类型、历史、图表以及如何工作。您还将了解选择离心泵的优缺点以及需要考虑的因素。

什么是离心泵?

正如在介绍中提到的,离心泵是一种机械装置,旨在通过一个或多个被称为叶轮的驱动转子传递旋转能量来移动或输送流体。

离心泵是动态轴对称吸功涡轮机械的一个子类。流体沿其轴线进入旋转的叶轮,并通过叶轮的叶片尖端沿其圆周被离心力排出。叶轮的有效性提高了流体的速度和压力,也将其导向泵出口。

在离心泵的设计中,外壳能够限制来自泵入口的流体。它会将其引导到叶轮中,然后在排放前对流体进行减速和控制。

第一台被认为是离心泵的机器是为提升泥浆而设计的。它于 1475 年初出现在意大利文艺复兴时期工程师的一篇论文中。真正的离心泵开发于17年末 th Denis Papin 使用直叶片建造了一个世纪。 1851 年,英国发明家 John Appold 推出了弧形叶片版本。这是离心泵的简史。

离心泵的功能是针对较高流量和泵送较低粘度的液体而指定的。它可以降低到 0.1 cP。在大多数化学品中

离心泵的应用

在大多数化工厂中,90% 的泵都是离心泵。尽管有许多应用首选正排量泵。以下是离心泵的一些应用。

  1. 离心泵常用于石油和能源工厂。它用于泵送原油、泥浆、泥浆等。它也用于炼油厂和发电厂。
  2. 消防行业还可以在供暖和通风、锅炉给水应用中充分利用该泵。它用于增压和消防喷水灭火系统。
  3. 离心泵在废物管理、农业和制造业中有着广泛的应用。废水处理厂、市政工业、排水、气体处理、灌溉和防洪。
  4. 制药、化工和食品行业也使用这种泵。它适用于油漆、碳氢化合物、石油化工、糖精炼、食品和饮料生产、纤维素。
  5. 最后,包括制造、工业、化工、制药、食品生产、航空航天等在内的各个行业都将离心泵用于低温和制冷剂。

离心泵的主要部件

以下是离心泵的主要部件。

叶轮

下图显示了不同叶轮的完整示意图,包括开放式、半封闭式和封闭式叶轮。它是设计有一系列向后弯曲的叶片或叶片的轮子或转子。它安装在由外部能源驱动的轴上。该外部源将液体能量传递给叶轮,从而使其旋转。

外壳

外壳是离心泵的另一个主要部分。它是一根在上端连接到泵的入口朝向叶轮中心的管道。这部分也称为眼睛。在双端反应泵中,两个吸入管从两侧连接到眼睛。当液体浸入其中时,液体通过下端被提升。该下端安装在底阀和过滤器中。离心泵常用的三种机壳为蜗壳、涡壳和带导向叶片的机壳。

输送管

输送管安装在泵出口的下端。它将液体输送到所需的高度。在输送管上靠近泵出口处有一个阀门。该阀控制从泵到输送管的流量。

带底阀和过滤器的吸入管

吸入管与叶轮进口相连,另一端浸入液源中。在管道的末端,有一个底阀和过滤器。这种底阀是一种向上打开的单向阀。过滤器用于过滤液体中存在的不需要的颗粒,防止离心泵堵塞。

离心泵示意图:

离心泵的分类和种类

以下是离心泵的分类及其类型:

按泵内叶轮数量分类:

  1. 单级泵
  2. 两级泵
  3. 多级泵

基于case-split的方向:

  1. 轴向剖分泵
  2. 径向剖分泵

根据叶轮类型设计

  1. 单吸泵
  2. 双吸泵

基于蜗壳的类型

  1. 单蜗壳泵
  2. 双蜗壳泵

基于轴承支撑的位置

  1. 悬垂
  2. 轴承间

基于轴方向

  1. 卧式泵
  2. 立式泵

基于符合行业标准的基础

  1. ANSI 泵 –(美国国家标准协会)
  2. API 泵 – (美国石油学会)
  3. DIN 泵 - DIN 24256 规格
  4. ISO 泵 – ISO 2858、5199 规范
  5. 核泵 - ASME(美国机械工程师协会)规范

工作原理

正如前面提到的,离心泵用于诱导流动或将液体从低位提升到高位。它的工作非常简单,而且很容易理解,因为它有一个非常简单的机制。离心泵转换通常从电机获得动力的旋转能量。然后使用该能量来移动流体。

离心泵中有两个重要的部分负责能量的转换。这些零件是叶轮和外壳。叶轮早先被解释为泵的一个旋转部件和围绕叶轮的气密通道。

在离心泵的工作中,流体进入机壳,然后落在叶轮叶片上。流体滴在叶轮的眼部。叶轮在切向和径向向外旋转,直到它离开叶轮到外壳的扩散器部分。流体通过叶轮时,会同时获得压力和速度。

观看下面的视频,了解更多关于离心泵的工作原理:

影响离心泵性能的因素

以下是可能影响离心泵性能的因素。在选择或选择离心泵时必须考虑这些因素。

工作液粘度:

这可以定义为施加能量时对剪切的抵抗力。通常,离心泵适用于低粘度流体,因为泵送作用会产生高液体剪切。

净正吸头 (NPSH) 和气蚀:

NPSH 一词是指泵吸入侧的流体压力。这有助于确定压力是否足够高以避免气蚀。空化是在液体中形成气泡或空腔,它们在叶轮周围压力相对较低的区域中形成。这可能对叶轮造成严重损坏并导致流量/压力率降低。可用的净正吸入压头 (NPSHA) 必须大于泵所需的净正吸入压头 (NPSHR)。

工作流体的蒸气压:

工作流体的蒸气压一词是指给定温度下的压力。这是流体变为蒸汽的压力。必须确定这一点,以便必须避免气蚀。此外,当流体蒸发时,空转会导致轴承损坏。

工作温度和压力:

这是泵送操作中要考虑的另一个因素。例如,高温泵送可能需要特殊的垫圈、密封件和安装设计。此外,高压条件下可能需要适当设计的保压套管。

工作液的比密度和比重:

流体的密度由其每单位体积的质量决定。因此,每单位体积的流体质量和流体的重力是流体密度与水密度的比值。这直接影响泵送特定液体所需的输入功率。当离心泵用于水以外的流体时,必须考虑比重和比重。这是因为重量直接影响泵的工作量。

离心泵的优缺点

优点:

以下是离心泵在各种应用中的优势。

  • 离心泵可以很好地输送大量流体 - 这就是为什么它经常用于输送水、化学品和轻质燃料。这是因为经常转移大量资金。
  • 设计、工作和机制简单。离心泵不需要阀门和活塞,它们的运动部件极少。
  • 离心泵相对紧凑。有了这个概念,泵就不会占用太多空间。我认为这是离心泵被广泛使用的原因之一。

缺点:

尽管离心泵有很大的优势,但仍然存在一些限制。以下是离心泵在各种应用中的缺点。

  • 系统的净正吸头 (NPSH) 过低。这称为气蚀。
  • 叶轮磨损,悬浮固体会加剧这种磨损。
  • 流体特性会导致泵内部腐蚀。
  • 低流速会导致过热。
  • 沿旋转轴泄漏。
  • 离心泵必须充满流体才能成为泵才能运行;否则会出现素数不足。
  • 不能使用粘性流体
  • 激增
  • 对于非常高扬程的应用,离心泵不适合。

结论

离心泵是当今广泛使用的一种出色的泵,尽管仍然存在一些局限性,但它具有多种优点。但是,泵仍然是各个领域泵送的最佳选择。它使用套管和叶轮工作。在本文中,我们研究了离心泵的定义、应用、功能、组件、分类和类型。在选择此泵之前,我们还检查了要考虑的因素。还讨论了离心泵的优缺点。

我希望你从这篇文章中学到了很多,如果是这样,请与其他技术学生分享。谢谢阅读!下次见。


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