水幫浦工作原理

2022-08-22 21:57:08 字數 1808 閱讀 8397

水幫浦工作的目的就是增加壓力把原動的機械能轉換成液體能量,同時把水從乙個地方輸送到另乙個地方。

一、離心幫浦的構造

離心幫浦的基本構造離心幫浦的種類有很多,圖1—1所示為單級單吸式離心幫浦的基本構造,主要包括蝸殼形的幫浦殼、幫浦軸、葉輪、吸水管、壓水管、底閥、控制閥門、灌水漏斗和幫浦座。

圖1—1 單級單吸式離心幫浦構造

1一幫浦殼;2一幫浦軸;3葉輪;4一吸水管;5一壓水管;6一底閻;7控制閥門;8灌水漏斗;9幫浦座

二、離心幫浦的工作原理

離心幫浦是利用葉輪旋轉而使水產生的離心力來工作的。離心幫浦在啟動前,必須使幫浦殼和吸水管內充滿水,然後啟動電機,使幫浦軸帶動葉輪和水做高速旋轉運動,水在離心力的作用下,被甩向葉輪外緣,經蝸形幫浦殼的流道流入水幫浦的壓水管路。水幫浦葉輪中心處,由於水在離心力的作用下被甩出後形成真空,吸水池中的水便在大氣壓力的作用下被壓進幫浦殼內,葉輪通過不停地轉動,使得水在葉輪的作用下不斷流入與流出,達到了輸送水的目的。

三、離心幫浦的主要零件

離心幫浦是由許多零件組成的,根據工作時各部件所處的工作狀態,大致可以分成三大型別:轉動部件、固定部件和交接部件。

1.葉輪

葉輪是幫浦的核心組成部分,它可使水獲得動能而產生流動。葉輪由葉片、蓋板和輪轂組成,見圖l-2。選擇葉輪材料時,除了要考慮離心力作用下的機械強度以外,還要考慮材料的耐磨和耐腐蝕性能。

目前多數葉輪採用鑄鐵、鑄鋼和青銅製成。

葉輪一般可分為單吸式葉輪與雙吸式葉輪兩種。單吸式葉輪如圖l-2所示,它是單邊吸水,葉輪的前蓋板與後蓋板呈不對稱狀。雙吸式葉輪如圖1—3所示兩邊吸水,葉輪蓋板呈對稱狀,一般大流量離心幫浦多數採用雙吸式葉輪。

圖1 2單吸式葉輪圖l—3雙吸式葉輪

1一前蓋板;2一後蓋板;3一葉片;4葉槽; 1一吸人口;2一輪蓋;3一葉片5一吸水口;6一輪轂;7一幫浦軸 4一輪轂;5一軸孔

按其蓋板情況又可分為封閉式、敞開式和半開式三種,如圖l—4所示。離心幫浦往往採用封閉式葉輪單槽道或雙槽道結構,以防止雜物堵塞;砂幫浦則往往採用半開式及敞開式結構,以防止砂粒對葉輪的磨損及堵塞。

2.幫浦軸

幫浦軸是用來旋轉幫浦葉輪的。常用材料是碳素鋼和不鏽鋼。幫浦軸應有足夠的抗扭強度和足夠的剛度,其撓度不超過允許值。

葉輪和軸用鍵來聯結。鍵是轉動體之問的連線件,離心幫浦中一般採用平鍵,這種鍵只能傳遞扭矩而不能固定葉輪的軸向位置,在大、中型水幫浦中葉輪的軸向位置通常採用軸套和並緊軸套的螺母來定位的。

3.幫浦殼

其過水部分要求有良好的水力條件。水幫浦及幫浦站設計計算葉輪工作時,沿蝸殼的漸擴斷面上,流量是逐漸增大的,為了減少水力損失,在離心幫浦設計中應使沿蝸殼漸擴斷面流動的水流速度是一常數。水由蝸殼排出後,經錐形擴散管而流入壓水管。

蝸殼上錐形擴散管的作用是降低水流的速度,使流速水頭的一部分轉化為壓力水頭。幫浦殼的材料選擇,除了考慮介質對過流部分的腐蝕和磨損以外,還應使殼體具有作為耐壓容器的足夠的機械強度。

4.幫浦殼

幫浦殼由若干零部件組成,其內腔形成了葉輪工作室、吸水室和壓水室。幫浦殼的形狀和大小取決於葉輪結構形式和尺寸以及由水力設計確定的吸水室和壓水室形狀尺寸。幫浦殼主要有端蓋式幫浦殼和中開式幫浦殼兩種,端蓋式幫浦殼沿著與幫浦軸心線相垂直的徑向面剖分,形成幫浦體和幫浦蓋,多用於單級幫浦,如圖1-5(a)所示;中開式幫浦殼沿通過幫浦軸心線的平面剖分的幫浦殼,常用於雙支承的蝸殼式幫浦,如橫軸單吸雙吸幫浦等。

中開式離心幫浦殼:離心幫浦的幫浦殼通常鑄成蝸殼形。蝸殼形流道沿流出的方向不斷增大,可使其中水流的速度保持不變,以減少由於流速的變化而產生的能量損失。

幫浦的出水口處有一段擴散形的錐形管,水流隨著斷面的增大,速度逐漸減小,而壓力逐漸增大,水的動能轉化為勢能。一般在幫浦體頂部設有放氣或加水的螺孔,以便在水幫浦啟動前用來抽真空或灌水。

5.幫浦座

幫浦座上有與底板或基礎固定用的法蘭孔。在幫浦殼的底部設有放水螺孔,以便在水幫浦停車.

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