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离心泵的结构及工作原理

离心泵应用甚广，在给水系统中几乎是不可缺少的一种设备，如若把自来水管网

当作人身的血管系统，那么离心泵就是输送血液的心脏。今天小编就带大家对离

心泵进行从内到外的了解。

一、化工生产必不可少的设备

离心泵在化工生产中应用最为广泛，这是由于其具有性能使用范围广（包括流量、

压头及对介质性质的失迎性）、体积小、结构简单、操作容易、流量均匀、古惑

仔那个少、寿命长、购置费和操作费均较低等突出优点。

二、基本结构及工作原理

讨论离心泵的基本结构和工作原理，要紧扣住将动能转化为静压能这个主题来展

开。

离心泵是利用叶轮高速转动所产生的离心力来抽取液体或其他物料的，应用量大、

面广，除了工业应用外，离心泵还广泛的应用于农业灌溉、市政供水、电站循环

供水、城市污染处理等。

（1）离心泵的基本结构

离心泵的基本部件是高速旋转的叶轮和固定的蜗牛形泵壳。具有若干个（通常为

4～12个）后弯叶片的叶轮紧固于泵轴上，并随泵轴由电机驱动作高速旋转。

叶轮是直接对泵内液体做功的部件，为离心泵的供能装置。泵壳中央的吸入口与

吸入管路相连接，吸入管路的底部装有单向底阀。泵壳侧旁的排出口与装有调节

阀门的排出管路相连接。

（2）离心泵的工作原理

当离心泵启动后，泵轴带动叶轮一起作高速旋转运动，迫使预先充灌在叶片间液

体旋转，在惯性离心力的作用下，液体自叶轮中心向外周作径向运动。

液体在流经叶轮的运动过程获得了能量，静压能增高，流速增大。当液体离开叶

轮进入泵壳后，由于壳内流道逐渐扩大而减速，部分动能转化为静压能，最后沿

切向流入排出管路。

所以蜗形泵壳不仅是汇集由叶轮流出液体的部件，而且又是一个转能装置。当液

体自叶轮中心甩向外周的同时，叶轮中心形成低压区，在贮槽液面与叶轮中心总

势能差的作用下，致使液体被吸进叶轮中心。依靠叶轮的不断运转，液体便连续

地被吸入和排出。液体在离心泵中获得的机械能量最终表现为静压能的提高。

需要强调指出的是，若在离心泵启动前没向泵壳内灌满被输送的液体，由于空气

密度低，叶轮旋转后产生的离心力小，叶轮中心区不足以形成吸入贮槽内液体的

低压，因而虽启动离心泵也不能输送液体。这表明离心泵无自吸能力，此现象称

为气缚。

吸入管路安装单向底阀是为了防止启动前灌入泵壳内的液体从壳内流出。空气从

吸入管道进到泵壳中都会造成气缚。

三、叶轮和其它部件

1、离心泵的叶轮

叶轮是离心泵的关键部件。

(1)按其机械结构可分为闭式、半闭式和开式三种

闭式叶轮适用于输送清洁液体；半闭式和开式叶轮适用于输送含有固体颗粒的悬

浮液，这类泵的效率低。

闭式和半闭式叶轮在运转时，离开叶轮的一部分高压液体可漏入叶轮与泵壳之间

的空腔中，因叶轮前侧液体吸入口处压强低，故液体作用于叶轮前、后侧的压力

不等，便产生了指向叶轮吸入口侧的轴向推力。

该力推动叶轮向吸入口侧移动，引起叶轮和泵壳接触处的摩损，严重时造成泵的

振动，破坏泵的正常操作。在叶轮后盖板上钻若干个小孔，可减少叶轮两侧的压

力差，从而减轻了轴向推力的不利影响，但同时也降低了泵的效率。这些小孔称

为平衡孔。

(2)按吸液方式不同可将叶轮分为单吸式与双吸式两种

单吸式叶轮结构简单，液体只能从一侧吸入。双吸式叶轮可同时从叶轮两侧对称

地吸入液体，它不仅具有较大的吸液能力，而且基本上消除了轴向推力。

(3)根据叶轮上叶片上的几何形状，可将叶片分为后弯、径向和前弯三种，由于

后弯叶片有利于液体的动能转换为静压能，故而被广泛采用。

2、离心泵的导轮

为了减少离开叶轮的液体直接进入泵壳时因冲击而引起的能量损失，在叶轮与泵

壳之间有时装置一个固定不动而带有叶片的导轮。导轮中的叶片使进入泵壳的液

体逐渐转向而且流道连续扩大，使部分动能有效地转换为静压能。多级离心泵通

常均安装导轮。

蜗牛形的泵壳、叶轮上的后弯叶片及导轮均能提高动能向静压能的转化率，故均

可视作转能装置。

3、轴封装置

由于泵轴转动而泵壳固定不动，在轴和泵壳的接触处必然有一定间隙。为避免泵

内高压液体沿间隙漏出，或防止外界空气从相反方向进入泵内，必须设置轴封装

置。

离心泵的轴封装置有填料函和机械（端面）密封。填料函是将泵轴穿过泵壳的环

隙作成密封圈，于其中装入软填料（如浸油或涂石墨的石棉绳等）。

机械密封是由一个装在转轴上的动环和另一固定在泵壳上的静环所构成。两环的

端面借弹簧力互相贴紧而作相对转动，起到了密封的作用。机械密封适用于密封

较高的场合，如输送酸、碱、易燃、易爆及有毒的液体。

四、离心泵的种类

离心泵产品一般按照其结构特