离心式水泵

利用水的离心运动的抽水机械

离心式水泵(Centrifugal pump)简称“离心泵，也叫离心式抽水机。它是一种利用水的离心运动的抽水机械。

结构

由泵壳、叶轮、泵轴、泵架等组成。

原理

起动前应先往泵里灌满水，起动后旋转的叶轮带动泵里的水高速旋转，水作离心运动，向外甩出并被压入出水管。水被甩出后，叶轮附近的压强减小，在转轴附近就形成一个低压区。这里的压强比大气压低得多，外面的水就在大气压的作用下，冲开底阀从进水管进入泵内。冲进来的水在随叶轮高速旋转中又被甩出，并压入出水管。叶轮在动力机带动下不断高速旋转，水就源源不断地从低处被抽到高处。

泵的总扬程=吸水扬程+压水扬程，其中吸水扬程由大气压决定。

离心式水泵的抽水高度称为扬程。它是采用“吸进来”、“甩出去”，的方法来抽水的。

第一级扬程称为“吸水扬程”，靠叶片旋转形成一个低压区，靠大气压把水压入低压区，而1标准大气压能支持10.336米高的水柱，所以吸水扬程的极限值是10.336米；

第二级扬程称为“压水扬程”，靠叶片旋转把水甩出去，水甩出去的速度越大，这一级扬程也越大。

因此，离心式水泵的扬程是两级扬程之和，也就是它的抽水高度远远超过了10.336米。

使用中的误区

离心式水泵使用中的误区

高扬程水泵用于低扬程抽水

很多机手认为抽水扬程越低，电机负荷越小。在这种错误认识的误导下，选购水泵时，常将水泵的扬程选得很高。其实对于离心式水泵而言，当水泵型号确定后，其消耗功率的大小是与水泵的实际流量成正比的。而水泵的流量会随扬程的增加而减小，因而扬程越高，流量越小，消耗功率也就越小。反之，扬程越低，流量越大，消耗的功率也就越大。因此，为了防止电机过载，一般要求水泵的实际抽水使用扬程不得低于标定扬程的60%。所以当高扬程用于过低扬程抽水时，电机容易过载而发热，严重时可烧毁电机。若应急使用，则必须在出水管上装一个用于调节出水量的闸阀（或用木头等物堵小出水口），以减小流量，防止电机过载。注意电机温升，若发现电机过热，应及时关小出水口流量或关机。这一点也容易产生误解，有些机手认为堵塞出水口，强制减少流量，会增加电机负荷。其实正好相反，正规的大功率离心泵排灌机组的出水管上都装有闸阀，为了减小机组启动时的电机负荷，应先关闭闸阀，待电机启动后再逐渐开启闸阀就是这个道理。

大口径水泵配小水管抽水

很多机手认为这样可以提高实际扬程，其实水泵的实际扬程=总扬程～损失扬程。当水泵型号确定后，总扬程是一定的；损失扬程主要来自于管路阻力，管径越小显然阻力越大，因而损失扬程越大，所以减小管径后，水泵的实际扬程非但不能增加，反而会降低，导致水泵效率下降。同理，当小管径水泵用大水管抽水时，也不会降低水泵的实际扬程，反而会因管路的阻力减小而减小了损失扬程，使实际扬程有所提高。也有机手认为小管径水泵用大水管抽水时，必然会大大增加电机负荷，他们认为管径增大后，出水管里的水对水泵叶轮的压力就大，因而会大大增加电机负荷。殊不知，液体压强的大小只与扬程高低有关，而与水管截面积大小无关。只要扬程一定，水泵的叶轮尺寸不变，无论管径多大，作用在叶轮上的压力都是一定的。只是管径增大后，水流阻力会减小，而使流量有所增加，动力消耗也有适当增加。但只要在额定扬程范围内，无论管径如何增加水泵都是可以正常工作的，并且还可以减小管路损耗，提高水泵效率。

安装进水管路时，水平段水平或向上翘

这样做会使进水管内聚集空气，降低水管和水泵的真空度，使水泵吸水扬程降低，出水量减少。正确的做法是：其水平段应向水源方向稍有倾斜，不应水平，更不得向上翘起。

进水管路上用的弯头多

如果在进水管路上用的弯头多，会增加局部水流阻力。并且弯头应在垂直方向转弯，不允许在水平方向转弯，以免聚集空气。

水泵进水口与弯头直接相连

这样会使水流经过弯头进入叶轮时分布不均。当进水管直径大于水泵进水口时，应安装偏心变径管。偏心变径管平面部分要装在上面，斜面部分装在下面。否则聚集空气，出水量减少或抽不上水，并有撞击声等。若进水管与水泵进水口直径相等时，应在水泵进水口和弯头之间加一直管，直管长度不得小于水管直径的2～3倍。

装有底阀的进水管最下一节不是垂直的

如这样安装，阀门不能自行关闭，造成漏水。正确安装方法是：装有底阀的进水管，最下一节最好是垂直的。如因地形条件限制不能垂直安装，则水管轴线与水平面夹角应在60°以上。

进水管的进水口位置不对

（1）进水管的进水口离进水池底和池壁距离小于进水口直径。如果池底有泥沙等污物时，进水口离池底的距离小于直径的1.5倍时，会造成抽水时进水不畅或吸进泥沙杂物，堵塞进水口。

（2）进水管的进水口入水深度不够时，这样会引起进水管周围水面产生漩涡，影响进水，减少出水量。正确的安装方法是：中小型水泵入水深度不得小于300～600mm，大型水泵不得小于600～1000mm。

出水管口在出水池正常水位以上

如果出水口在出水池正常水位以上，虽增加了水泵扬程，但减少了流量。如因地形条件所限，出水口必须高出出水池水位，则应在管口加装弯头和短管，使水管成为虹吸式，降低出水口高度。

操作规程

离心式水泵操作规程

泵的启动

A、运转前应检查泵转动是否灵活；

B、关闭泵出口阀门；

C、检查引水是否正常；

D、接通电源，当电机达到额定转速后逐渐开启泵出口阀门。

泵的运转

A、泵运转过程中经常观察压力表读数、听泵的震动和杂音是否异常、观察填料漏水情况是否超出标准；

B、轴承最高温度不超过80℃轴承温度同环境温度差值不超过80℃。

C、轴承润滑液加注数量以轴承体空间的1/3—1/2为宜。

D、注意电动机电流、温度等参数是否在规定范围内。

停止

关闭出口阀门关闭电源开关既可。

维护与保养

1、保持设备表面卫生；

2、定期检验电机绝缘性能；

3、冬天环境温度在0℃以下时停机后应将泵体内存水放光，以免冻裂；

4、密封件间隙过大漏水严重时应及时更换；

5、长期停运时应彻底搞好设备卫生，拆开泵体，将所有零件上的水擦拭干净，涂好防锈油保管好。

工作条件

汽蚀现象

因为吸入式水泵是依靠大气压力把水压入水泵的，所以，水泵入口处的压力低于大气压力。但是，水泵入口压力不能低于当时水温下的饱和蒸汽压力，否则，水就会产生汽化，溶解在水中的气体也会逸出，形成蒸汽与逸出气体混合的小气泡。这些气泡进入叶轮后，随着压力的增大，汽化的水蒸气凝结成水，体积急剧缩小，形成局部真空，周围的水对真空处产生很大的冲击力，并不断地作用在叶轮上，使叶轮产生疲劳，并使表面金属产生脱落；同时，从水中逸出的活泼性气体借助水凝结放出的热量，对金属产生化学腐蚀作用，使叶轮很快出现蜂窝状麻点，并逐渐形成空洞，这种现象称为汽蚀现象。

水泵发生汽蚀时，会产生振动和噪声，流量、扬程、功率和效率显著下降，严重时会出现断流。因此，水泵不能在汽蚀的情况下进行工作。水泵扬程下降1%，—般认为发生了汽蚀。

离心泵汽蚀的影响因素主要有水泵的吸水高度、吸水管的阻力、流动速度以及水泵安装地点的大气压力和工作水温等。水泵安装地点的大气压力一般不变，阻力、流速、温度变化也不大，所以，水泵不发生汽蚀的主要影响因素是吸水高度。正确地确定水泵最大吸水高度，对水泵的安装和保证其正常安全工作具有重要意义。下面介绍水泵吸水高度度的计算方法。

吸水高度

为使水泵不发生汽蚀，水泵在工作时，当电网电压降低时，水泵转速下降，水泵的扬程特性曲线相应下降。当水泵的零扬程（初始扬程）%低于实际扬程时，水泵便排不出水，流量为零。这时，电动机传递给水泵的能量就会全部转变成热能，使水泵和管路中的水温迅速上升，水泵强烈发热，很快损坏。因此，水泵不允许长时间在零流量下工作。

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