矿井排水设备选型设计毕业设计 - 图文(5)

武冬冬:矿山排水设备选型设计

2、离心泵的工作原理

离心泵在工作时，依靠高速旋转的叶轮，液体在惯性离心力作用下获得了能量

以提高了压强。离心泵在工作前，泵体和进口管线必须罐满液体介质，防止气蚀现象发生。当叶轮快速转动时，叶片促使介质很快旋转，旋转着的介质在离心力的作用下从叶轮中飞出，泵内的水被抛出后，叶轮的中心部分形成真空区域。一面不断地吸入液体，一面又不断地给予吸入的液体一定的能量，将液体排出。离心泵便如此连续不断地工作。

（三）离心泵的气蚀

1、所谓的气蚀是指：离心泵启动时，若泵内存在空气，由于空气的密度很低，旋转后产生的离心力很小，因而叶轮中心区所形成的低压不足以将液位低于泵进口的液体吸入泵内，不能输送流体的现象。

2、 离心泵启动前一定要向泵壳内充满液体以后，方可启动，否则将造成泵体发热，震动，出液量减少，对水泵造成损坏（简称“气蚀”）造成设备事故！

（四）离心泵的分类

离心泵的种类很多，分类方法常见的有以下几种方式

（1）单吸式离心泵；如图1-2所示 我站稳前泵、稳后泵、循环水泵等都是此类泵。

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1、 单级双吸离心泵

扬程范围为10—140m，流量范围是90—28600m3／h。按轴的安装位置不同，分卧式和立式两种结构。图12-3为卧式S型单级双吸离心泵结构。这种泵实际上相当于两个B型泵叶轮组合而成，液体从叶轮左、右两侧进入叶轮，流量大。转子为两端支承，泵壳为水平副分的蜗壳形。两个呈半螺旋形的吸液室与泵壳一起为中开式结构，共用一根吸液管， 吸、排液管均布在下半个泵壳的两侧，检查泵时，不必拆动与泵相连接的管路。由于泵壳和吸液室均为蜗壳形，为了在灌泵时能将泵内气体排出，在泵壳和吸液室的最高点处分别开有螺孔，灌泵完毕用螺栓封住。泵的轴封装置多采用填料密封，填料函中设置水封圈，用细管将压液室内的液体引入其中以冷却并润滑填料。轴向力自身平衡，不必设置轴向力平衡装置。在相同流量下双吸泵比单吸泵的抗汽蚀性能要好。 2、 按叶轮数目分

（1）单级离心泵 泵中只有一个叶轮，单级离心泵是一种应用广泛的泵。由于液体在泵内只有一次增能，所以扬程较低。如图1—2所示为单级单吸离心泵。

（2）多级离心泵 具有两个或两个以上叶轮的离心泵称为多级离心泵。级数

越多压力越高。图1—4所示为一台分段式离心水泵，这种泵的叶轮一般为单吸式

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3、按离心泵扬程分

（1）低压泵：扬程≤20m ； （2）中压泵 ：扬程≥ 20-100m ； （3）高压泵：扬程≥100m 。 4、 按泵的用途和输送液体性质分类

（1）清水泵；（2）泥浆泵；（3）酸泵； （4）碱泵；（5）油泵； （6）砂泵； （7）低温泵； （8）高温泵；（9）屏蔽泵等。

（五） 离心泵型号及结构

1、 离心泵的型号

离心泵基本类型代号

型 号 泵 的 名 称 型 号 泵 的 名 称

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IS B或BA D或DA DL Y YG F P 单级单吸离心水泵 单级单吸悬臂式离心清水泵 多级分段式离心泵 多级立式管形离心泵 离心式油泵 离心式管道油泵 耐腐蚀泵 屏蔽式离心泵 S或sh DS KD KDS Z FY W WX 单级双吸式离心水泵 多级分段式首级为双吸叶轮 多级中开式离心泵 多级中开式首级为双吸叶轮 自吸式离心泵 耐腐蚀液下式离心泵 一般旋涡泵 旋涡离心泵 3.5.2 单级单吸离心泵的特点

B型泵此泵用于输送温度不超过80℃的清水及与水相近的清洁液体，扬程范围为8—125m，流量范围为4.5—362m3／h。B型泵结构简单，工作可靠，易于加工制和维护保养，是在IS型泵之前应用最广泛的一种离心泵。

B型泵有前开门式和后开门式两种。前开门式为叶轮前面为泵盖，后面为泵壳；而后开门式与前开门式相反，叶轮前面为泵壳，后面为泵盖。

B型泵的前开门式结构，泵的进口在泵盖上，出口在泵壳上，泵壳是螺旋形蜗壳，泵轴的一端支承在泵体内的轴承上，另一端伸出称为悬臂端，叶轮装在悬臂端。叶轮上开有平衡孔，用来平衡部分轴向力，未平衡的轴向力由轴承承受。轴承用润滑脂润滑,多为球轴承。轴封装置采用填料密封，泵内的压力水可直接由开在泵壳上的孔送到水封环，起水封作用。

（六） 离心泵的主要零部件

1、 叶轮

叶轮是离心泵的做功零件，依靠它高速旋转对液体做功而实现液体的输送，是离心泵重要零件一。

叶轮一般由轮毅、叶片和盖板三部分组成。叶轮的盖板有前盖板和后盖板之分，叶轮口侧的盖板称为前盖板，另一侧的盖板称为后盖板。

按结构形式，叶轮可分为以下三种。

（1）闭式叶轮叶轮的两侧均有盖板，盖板间有4—6个叶片，闭式叶轮效率较高，应用最广，适用于输送不含固体颗粒及纤维的清洁液体。闭式叶轮有单吸和双吸两种类型。，适用于大流量泵，其抗汽蚀性能较好。这种叶轮结构简单，制

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造容易，但效率低，适用输送含较多固体悬浮物或带纤维体。

（2）半开式叶轮这种叶轮只有后盖板，。它适用于输送易于沉淀或含固体悬浮物的液体，其效率介于开式和闭式叶轮之间。

（3）离心泵叶轮的叶片有圆柱形叶片和组曲叶片两种。圆柱形叶片是指整个叶片沿宽度方向均与叶轮轴线平行，叶轮叶片均为圆柱形叶片。

叶轮的材料，主要是根据所输送液体的化学性质、杂质及在离心力作用下的强度来确定。清水离心泵叶轮用铸铁或铸钢制造，输送具有较强腐蚀性的液体时，可用青铜、不锈钢、陶瓷、耐酸硅铁及塑料等制造。叶轮的制造方法有翻砂铸造、精密铸造、焊接、模压等，其尺寸、形状和制造精度对泵的性能影响很大。 2、泵轴

离心泵的泵轴的主要作用是传递动力，支承叶轮保持在工作位置正常运转。它一端通过联轴器与电动机轴相连，另一端支承着叶轮作旋转运动，轴上装有轴承、轴向密封等零部件。

泵轴属阶梯轴类零件，一般情况下为一整体。但在防腐泵中，由于不锈钢的价格较高，有时采用组合件。接触介质的部分用不锈钢，安装轴承及联轴器的部分用优质碳素结构钢，不锈钢与碳钢之间可以采用承插连接或过盈配合连接。由于泵轴用于传递动力，且高速旋转，在输送清水等无腐蚀性介质的泵中，一般用45#钢制造，并且进行调质处理。在输送盐溶液等弱腐蚀性介质的泵中，泵轴材料用40Cr，且调质处理。在防腐蚀泵中，即输送酸、碱等强腐蚀性介质的泵中，泵轴材质一般为1Crl8Ni9或1Crl8Ni9Ti等不锈钢。

3、 轴套

轴套的作用是保护泵轴，使填料与泵轴的摩擦转变为填料与轴套的摩擦。

所以轴套是离心泵的易磨损件。轴套表面一般也可以进行渗碳、渗氮、镀铬、喷涂等处理方法，表面粗糙造度要求一般要达到Ra3.2μm—Ra0.8μm。可以降低摩擦系数，提高使用寿命。 4、轴承

轴承起支承转子重量和承受力的作用。离心泵上多使用滚动轴承，其外圈与轴承

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