离心泵典型结构与工作原理
离心泵的结构和工作原理
离心泵的结构和工作原理离心泵是一种流体泵，它基于离心力将液体从入口吸入泵内，经过离心运动，最终从出口处排出。
离心泵的主要工作方式是使用一个旋转的叶轮，通过离心力将液体推向泵的出口。
与其他类型的泵相比，离心泵的结构简单，易于维护和使用，并且在一些特定行业中被广泛应用，如水处理，油田开采，化工和建筑等领域。
下面将对离心泵的结构和工作原理进行详细介绍。
结构离心泵主要由以下几个部分组成：1. 泵轴：泵轴是和泵轴承配对的中心轴，同时也是连接泵壳和电机的组件。
2. 泵壳：泵壳是包裹叶轮和进口的静态部分，根据泵的类型和模型不同，泵壳也有不同的构造设计。
3. 叶轮：叶轮是离心泵的核心组件，其形状和大小取决于泵壳的大小和流量要求。
当叶轮旋转时，离心力会推动液体流向排出口。
4. 前盖和后盖：前盖和后盖是叶轮和泵轴之间的密封件，可以防止液体泄漏。
它们通常位于泵轴的一侧。
5. 轴承：轴承是支撑泵轴的组件，分为前后两个轴承。
前置轴承通常位于前盖与泵轴之间，后置轴承通常位于后盖与泵轴之间。
工作原理当电机启动时，泵轴开始旋转，叶轮随之旋转。
液体通过进口处进入泵壳，进入叶轮，并夹带叶轮的旋转动力。
绕着叶轮旋转的液体产生离心力，液体被推向泵壳的出口处。
在推进液体的时候，离心力会将液体压缩以增加流体压力。
压缩后的液体最终流出泵壳的排放口。
值得注意的是，在使用离心泵的过程中，流量和扬程是最重要的指标。
流量是指泵每单位时间内输送的液体体积，而扬程是指泵能提供的液位高度差。
泵的总扬程等于泵之前的高度差和泵内部的压力差。
总结离心泵是一种常见的机械泵，其结构简单，维护容易，在水处理、油田开采、化工和建筑等领域都有应用。
离心泵的工作原理是基于旋转的叶轮产生的离心力将液体推向泵的出口。
流量和扬程是离心泵运行的两个最重要的指标，对于离心泵的选择和使用至关重要。
离心泵的应用范围很广，适用于各种流体输送场合，如水、废水、油、化工品等。
以下是几个具体的应用场景：1. 水泵系统在自来水厂、工业用水和污水处理等场合，离心泵经常用于输送水或废水。
离心泵的结构与工作原理
液体含泥沙太多
排除方法 放松填料压盖，检查填料的规格 关小出水阀门 重新调节联轴器 校正泵轴，更换轴承 调节转速，检查电压 检查密封环间隙，检查叶轮的轴向定位，清除杂 物 降低出水量、扬程或转速
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• 4、水泵杂声和振动的原因及排除方法
故障原因 水泵、电机的地脚螺栓松动 叶轮损坏或局部堵塞 泵轴弯曲或轴承损坏 联轴器的对中性差 吸永水位太高，进水系统漏气，水泵发生 汽蚀 叶进气 进水口或叶轮槽有杂物堵塞，或底阀卡死 旋转方向相反 水泵扬程不足 进水阀或出水阀或室外阀未打开 阀板销断裂
排除方法
可用木头振动进水管或用管网水回冲，使底阀关闭 ，无效时再检查底阀。如果用真空泵抽气，应停机 后再继续抽气。
可利用火焰检查进水系统的漏气，填料漏气可压紧 填料
一、离心泵的基本结构与工作原理
• 1、离心泵工作原理
•
离心式水泵是依靠叶轮的高速旋转来使流体获得较大的动能，并依靠流道出口的蜗壳断面变化使流体
的动能转化为压力能，水流在叶轮中的流动主要是受到离心力的作用。
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离心式泵工作示意图
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• 2、离心泵的基本结构
• 主要部件包括：叶轮、泵轴、泵壳、泵座、
排除方法 拧紧地脚螺母 更换叶轮，清除杂物 校正泵轴，更换轴承 重新校整联轴器 提高吸水池水位，检查进水系统的漏 气 叶轮进行静平衡试验 紧固叶轮螺母
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• 5、轴承发热的原因及排除方法
故障原因
排除方法
润滑油量过多或过少，油环 润滑油量过多应减少至2/3，太少应加油。检查油环
不转
不转的原因
排除方法 放松填料压盖，使填料滴水正常
离心泵的结构及工作原理
离心泵的结构及工作原理
离心泵是一种常用的流体机械设备，主要用于输送流体，具体工作原理如下：
1. 结构：
离心泵主要由以下几个部分组成：
a) 泵壳：由进口和出口两个端口组成，用于容纳并导向流体。
b) 叶轮：固定在泵轴上，其叶片以离散的方式排列，通过旋
转来产生离心力。
c) 泵轴：连接电机和叶轮的部分。
d) 密封件：用于防止泵内外流体泄漏。
2. 工作原理：
当离心泵启动后，电机带动泵轴旋转，叶轮也随之旋转。
流体通过进口进入泵壳，被叶轮的叶片迅速卷起，并随着叶轮的旋转产生离心力。
离心力使得流体获得能量，并形成一个高速旋转的涡流。
流体的动能转化为压力能，使得流体被推向泵壳的出口。
最后，流体从出口排出，完成泵的输送功能。
总结起来，离心泵的工作原理就是通过旋转的叶轮产生离心力，将流体加速并生成高速旋转的涡流，从而使流体获得能量并被推向出口。
离心泵的结构设计使其具有高效、可靠、稳定的性能，广泛应用于工业、农业、建筑等领域。
离心泵的构造与工作原理
离心泵的构造及原理离心泵在水处理行业、电力行业中应用最为广泛，这是由于其性能使用范围广（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、寿命长、购置费和操作费均较低等突出优点。
一、离心泵的基本结构离心泵的基本部件是分别是叶轮、泵体、泵轴、轴承、密封环、填料盒。
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。
1、叶轮是离心泵的核心部分，它转速高出力大，叶轮上的叶片又起到主要作用，叶轮在装配前要通过静平衡实验。
叶轮上的内外表面要求平滑，以减少水流的磨擦损失。
2、泵体也称泵壳，它是水泵的主体。
起到支撑固定作用，并与安装轴承的托架相连接。
3、泵轴的作用是借联轴器和电动机相连接，将电动机的转矩传给叶轮，所以它是传递机械能的主要部件。
4、轴承是套在泵轴上支撑泵轴的构件，有转动轴承和滑动轴承两种。
转动轴承使用牛油作为润滑剂加油要适当一般为2/3-3/4的体积太多会发热，太少又有响声并发热！滑动轴承是使用的是透明油作为润滑剂的，加油到油位线。
太多油要沿泵轴渗出并且漂贱，太少轴承又要过热烧坏造成事故！在水泵运行过程中轴承的温度最高在85度一般运行在60度左右，假如高了就要查找原因（是否有杂质、油质是否发黑，是否进水）并及时处理！5、密封环又称减漏环。
叶轮进口与泵壳间的间隙过大会造成泵内高压区的水经此间隙流向低压区，影响泵的出水量，效率降低！间隙过小会造成叶轮与泵壳磨擦产生磨损。
为了增加回流阻力减少内漏，延缓叶轮和泵壳的所使用寿命，在泵壳内缘和叶轮外助结合处装有密封环，密封的间隙保持在0.25-1.10毫米之间为宜。
6、填料盒主要由填料、水封环、填料筒、填料压盖，水封管组成。
填料盒的作用主要是为了封闭泵壳与泵轴之间的空隙，不让泵内的水流不流到外面来也不让外面的空气进进到泵内。
始终保持水泵内的真空！当泵轴与填料磨擦产生热量就要靠水封管住水到水封圈内使填料冷却！保持水泵的正常运行。
离心泵结构和原理
2. 离心泵主要工作参数： 2.4 功率
单位时间内所做的功。
单位： 1 N m 1 J 1 W
s
s
工程单位：1 kW=1000 W
⑴ 有效功率Ne 单位时间内泵输送出去的液体有效能头。
Ne
QH
1000
KW
⑵ 轴功率N： 泵轴输入的功率。
2. 离心泵主要工作参数： 2.5 效率
用η表示，是衡量泵的经济性的指标。
3. 离心泵结构
3.5.3 滚动轴承的浸油润滑
➢ N>3000rpm时，油位在轴承最 下部滚动体中心以下，但不低于 滚动体下缘。
➢ N＝1500～3000rpm时，油位在 轴承最下部滚动体中心以上，但 不得浸没滚动体上缘。
➢ N<1500rpm时，油位在轴承最 下部滚动体的上缘或浸没滚动体。
3. 离心泵结构
1. 离心泵工作原理 1.5.3 离心泵产生汽蚀的原因
1、被输送的介质温度过高； 2、水池液位过低，有气体被吸入； 3、泵的安装高度过高； 4、流速和吸入管路上的阻力太大； 5、吸入管道、压兰(指不带液封的)密封不好，有空气进入。 6、流量过大，也就是说出口阀门开的太大
1. 离心泵工作原理 1.5.4 气蚀的解决方案
体、内外圈滚道及保持器)之间并非都是纯滚动的。由于在 外负荷作用下零件产生弹性变形，除个别点外，接触面上均 有相对滑动。滚动轴承各元件接触面积小，单位面积压力往 往很大，如果润滑不良，元件很容易胶合，或因摩擦升温过 高，引起滚动体回火，使轴承失效，所以轴承时刻都要处于 油膜的涂覆之中。
轴承润滑通常用油槽或油雾进行润滑，为了保证滚动体和 滚道接触面间形成一定厚度的油膜，采用中黏度的涡轮油 (国际标准化组织68级)较适宜。在油槽润滑中，轴承部分浸 在油中，油浸润高度以没过轴承底的50％为宜。如果超过50 ％，过量的油涡流会使油温上升，油温升高会加速润滑荆的 氧化，从而降低润滑性能；如果低于50％，则油对轴承的冲 洗作用降低，润滑效果不好。
离心泵的工作原理 离心泵工作原理
离心泵的工作原理离心泵工作原理离心泵的基本构造是由六部分构成的，分别是：叶轮，泵体，泵轴，轴承，密封环，填料函。
1、叶轮是离心泵的核心部分，它转速高输出力大，叶轮上的叶片又起到紧要作用，叶轮在装配前要通过静平衡试验。
叶轮上的内外表面要求光滑，以削减水流的摩擦损失。
2、泵体也称泵壳，它是水泵的主体。
起到支撑固定作用，并与安装轴承的托架相连接。
3、泵轴的作用是借联轴器和电动机相连接，将电动机的转距传给叶轮，所以它是传递机械能的紧要部件。
4、轴承是套在泵轴上支撑泵轴的构件，有滚动轴承和滑动轴承两种。
滚动轴承使用牛油作为润滑剂加油要适当一般为2/3～3/4的体积太多会发热，太少又有响声并发热！滑动轴承离心泵结构使用的是透亮油作润滑剂的,加油到油位线。
太多油要沿泵轴渗出并且漂*，太少轴承又要过热烧坏造成事故！在水泵运行过程中轴承的温度最高在85度一般运行在60度左右，假如高了就要查找原因（是否有杂质，油质是否发黑，是否进水）并适时处理！5、密封环又称减漏环。
叶轮进口与泵壳间的间隙过大会造成泵内高压区的水经此间隙流向低压区，影响泵的出水量，效率降低！间隙过小会造成叶轮与泵壳摩擦产生磨损。
为了加添回流阻力削减内漏，延缓叶轮和泵壳的所使用寿命，在泵壳内缘和叶轮外援结合处装有密封环，密封的间隙保持在0.25～1.10mm之间为宜。
6、填料函紧要由填料，水封环，填料筒，填料压盖，水封管构成。
填料函的作用紧要是为了封闭泵壳与泵轴之间的空隙，不让泵内的水流不流到外面来也不让外面的空气进入到泵内。
始终保持水泵内的真空！当泵轴与填料摩擦产生热量就要靠水封管住水到水封圈内使填料冷却！保持水泵的正常运行。
所以在水泵的运行巡回检查过程中对填料函的检查是特别要注意！在运行600个小时左右就要对填料进行更换。
单级双吸式离心泵的结构是怎样的呢？单级双吸式离心泵紧要适用于自来水厂、空调循环用水、建筑供水、浇灌、排水泵站、电站、工业供水系统、消防系统、船舶工业等输送液体的场合。
离心式水泵结构、原理
一、离心泵的基本构造是由六部分组成的离心泵的基本构造是由六部分组成的分别是叶轮、泵体、泵轴、轴承、密封环、填料盒1、叶轮是离心泵的核心部分，它转速高出力大，叶轮上的叶片又起到主要作用，叶轮在装配前要通过静平衡实验。
叶轮上的外表面要求平滑，以减少水流的磨擦损失。
2、泵体也称泵壳，它是水泵的主体。
起到支撑固定作用，并与安装轴承的托架相连接。
3、泵轴的作用是借联轴器和电动机相连接，将电动机的转矩传给叶轮，所以它是传递机械能的主要部件。
4、轴承是套在泵轴上支撑泵轴的构件，有转动轴承和滑动轴承两种。
转动轴承使用牛油作为润滑剂加油要适当一般为2/3-3/4的体积太多会发热，太少又有响声并发热！滑动轴承是使用的是透明油作为润滑剂的，加油到油位线。
太多油要沿泵轴渗出并且漂贱，太少轴承又要过热烧坏造成事故！在水泵运行过程中轴承的温度最高在85度一般运行在60度左右，假如高了就要查找原因（是否有杂质、油质是否发黑，是否进水）并及时处理！5、密封环又称减漏环。
叶轮进口与泵壳间的间隙过大会造成泵高压区的水经此间隙流向低压区，影响泵的出水量，效率降低！间隙过小会造成叶轮与泵壳磨擦产生磨损。
为了增加回流阻力减少漏，延缓叶轮和泵壳的所使用寿命，在泵壳缘和叶轮外助结合处装有密封环，密封的间隙保持在0.25-1.10毫米之间为宜。
精彩文档6、填料盒主要由填料、水封环、填料筒、填料压盖，水封管组成。
填料盒的作用主要是为了封闭泵壳与泵轴之间的空隙，不让泵的水流不流到外面来也不让外面的空气进进到泵。
始终保持水泵的真空！当泵轴与填料磨擦产生热量就要靠水封管住水到水封圈使填料冷却！保持水泵的正常运行。
所以在水泵的运行巡回检查过程中对填料盒的检查是特别要留意！在运行600个小时左右就要对填料进行更换。
二、离心泵的过流部件离心泵过流部件有：吸进室、叶轮、压出室三个部分。
叶轮室是泵的核心，也是流部件的核心。
泵通过叶轮对液体的作功，使其能量增加。
离心泵的结构与工作原理
五、离心泵的结构
离心泵的品种很多，各种类型泵的结构虽然不同，但主要零部 件基本相同，主要有泵壳、泵盖、泵体、叶轮、密封环、泵轴、机 封或填料函、联轴器、轴承等。
1. 单级单吸离心泵
单级单吸离心泵结构简单，工作可靠，易于加工制和维护保 养，是目前应用最广泛的一种离心泵。
单级单吸离心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。
3. 密封环
从叶轮流出的高压液体通过旋转的叶轮与固定的泵壳之间的 间隙又回到叶轮的吸入口，称为内泄漏，如图1—17所示。
为了减少内泄漏，保护泵壳，在与叶轮入口处相对应的壳体 上装有可拆换的密封环。
密封环的结构形式有三种，如图1-18所示。
图1-18(a)为平环式，结构简单，制造方便，但密封效果差；
多级离心泵除了具有单级离心泵的优点之外，它最大的优点 就是扬程高。
本车间的反应进料泵（2215-P-101A/B）、高压胺液泵 （2215-P-103A/B）、锅炉给水泵（2213-P-103A/B）就是多级离 心泵。
六、离心泵的主要零部件
1. 转子
转子是指离心泵的转动部分，它包括叶轮、泵轴、轴套、轴 承等。
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，这种泵的叶轮一般为单吸式。
3. 按泵的扬程分：
（1）低压泵：扬程≤20m；
（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。
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设计流量 设计单位为了适应生产与用户的要求，往往根
据需要和可能确定设计泵所采用的流量，在设计 和生产泵系列产品时尽可能满足社会需要。离心 泵的流量是可变的，在离心泵铭牌上或样本中给 出的流量是指额定流量，即离心泵在这一流量运 行时效率最高。离心泵尺寸就是根据这一特定的 设计流量设计的。
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2） 与扬程H有关的其他扬程参数
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过程流体机械
泵（离心泵典型 结构与工作原理）
作业 (10月26日交)
P188: 练习题1,2,3题
内容回顾
1.问答题 1）什么是汽蚀？如何获得泵的临界汽蚀余量和允许汽蚀余量？ 2）提高离心泵抗汽蚀性能有哪些措施？
2.判断题
1）有效汽蚀余量数值的大小与泵本身的结构尺寸有关，而与泵 吸入装置的条件等无关，故又称其为泵吸入装置的有效汽蚀 余量。（ ）
水力功率 机械损失功率 原动机输入功率 原动机配用功率
容积效率 水力效率 机械效率 机组效率
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1） 与泵流量Q有关的其他流量参数 理论流量
单位时间内流入泵工作元件的液体量,用符号 表示,单位为m3/s
QT Qq
规定流量 这是用户使用泵所要求的泵体积流量，也就是
用户与设计部门合同上所规定的流量。
菜单
菜单
单级双吸泵
菜单
多级泵
菜单
立式泵
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3.2 主要零部件
压出室
吸 入 室
叶 轮
轴
密封装置
轴向力平衡装置
菜单
叶轮：作功部件
结构型式： 闭式 半开式 开式
输送不含杂质的液体，效率高；造价高 输送易于沉淀或含有固体颗粒的液体 输送沙浆、污水、含纤维液体；效率低
叶片数可少到2-4片
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材料：
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轴向力平衡
单级 多级
开平衡孔 卸荷盘
平衡叶片 平衡盘
双吸叶轮 叶轮对称排列
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开平衡孔
平衡叶片
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双吸叶轮
卸荷盘
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平衡盘
叶轮对称排列
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4 离心泵的命名方式
国产离心泵的系列化、通用化和标准化 按汉语拼音方案编制的，将离心泵按用途及输
送液体性质分成水泵及专用泵。水泵输送水及粘 度、化学性质和水相近的液体，专用泵指输送悬 浮液及腐蚀性等液体用泵。 编制方法一律采用大写汉语拼音及阿拉伯数字
2）提高离心泵抗汽蚀性能主要有两种措施，一种是改进泵本身 的结构参数或结构型式，使泵具有尽可能小的必需汽蚀余量 NPSHr；另一种是合理设计泵前装置及安装位置，使泵入口处 具有足够大的有效汽蚀余量NPSHa，以防止发生汽蚀。（ ）
第二节 离心泵典型结构与工作原理 离心泵的工作原理 离心泵的分类 离心泵典型结构和主要零部件 离心泵命名方式 离心泵的性能参数及基本方程 有限叶片数对理论扬程的影响 离心泵的各种损失
理论扬程
叶轮传递给单位质量液体的能量，用符号HT表 示，单位为m。因为液体流过泵时要消耗一定的能
量来克服流经泵时的阻力，所以泵扬程总是小于
理论扬程。即
HT Hh阻
式中 h阻 为单位质量液体从泵的入口到出口消 耗在泵中的能量头，也就是液体在泵中流过时所
受到的摩擦损失压头及收缩、扩大、冲击等局部
损失压头之和。
使液体按规定方向流动，或使它的部分速度转化 为压力能的具有叶片的零件。由正向导叶和反向 导叶组成。
菜单
密封
内部泄漏 内密封
外部泄漏 外密封
菜单
内密封形式
Labyrinth
菜单
外密封形式
填料密封
结构简单、易于制造；
用于普通水泵和一般化工泵；
效果较差；
泄；2、填料；3、液封圈；4、填料压盖；5、底衬套 菜单
2 离心泵的分类
可调叶片
按叶片安装方法
固定叶片
按壳体剖分方式
分段式 中开式
按泵体形式
蜗壳泵 筒式泵 潜水泵
液下泵
一些特殊结构的离心泵
管道泵 自吸式泵
屏蔽泵
菜单
（高速）部分流泵-Partial emission pump
3 离心泵典型结构和主要零部件 典型结构 主要零部件
菜单
3.1 典型结构
单级悬臂泵
菜单
规定扬程 用户与设计单位在合同单上规定流量时所要求
的扬程。 设计扬程
设计单位在设计泵时采用的扬程。 吸入扬程或吸入压头
机械密封：由垂直于主轴的两个光制的、精密的平面在弹
性元件及密封液体压力的作用下相互紧帖并作相对运动而构成 的动密封装置。效果好；使用寿命长；造价高。
1、弹簧座；2、弹簧；3、动环；4、静环；5、动环密封圈；
6、压盖；7、静环密封圈；8、防转销；9、紧定螺钉
菜单
副叶轮密封 非接触式离心密封
输送高（低）温、易燃、易爆、强腐蚀且含颗粒 的液体
菜单
离心泵的命名
泵的国际标准（轴向吸入离心泵的标准）
ISO-2858-型号，额定性能点和尺寸 ISO3069-装机械密封和软填料的空腔尺寸 ISO-3661-底座尺寸和安装尺寸
我国已制定了与ISO等效的国家标准，全名为《悬 臂式离心泵型式和基本参数》，并且按ISO 设计 了IH型化工泵IB型化工泵，它的型号由三部分组 成，依次分别代表泵的吸入口直径、排出口直径 和叶轮名义直径。如：IH 80-50-250。
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1 离心泵的工作原理
底阀的作用?
自吸 (self priming)
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需要强调指出的是:
• 若在离心泵启动前没有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。（容积泵每次运行前是否需要灌泵？） • 吸入管路安装单向底阀是为了防止启动前灌入泵壳内的 液体从泵壳内流出。空气从吸入管道进到泵壳中都会造成 气缚。
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5 离心泵性能参数和基本方程式
离心泵性能参数 离心泵基本方程
菜单
5.1 离心泵性能参数
离心泵的性能参数
与泵流量有关的其他流量参数 与扬程H有关的其他扬程参数 与功率有关的其他功率参数 与效率有关的其他效率参数
理论流量 规定流量 设计流量
理论扬程 规定扬程 设计扬程 吸入扬程或吸入压头 排出扬程或排出压头
铸铁、青铜、钢
叶轮在轴上的安装方式 悬臂式离心泵是否可以反转？
A：悬臂式叶
B ：搁置式叶
C ：双面进水
轮固定发法
轮固定法
式叶轮固定法
菜单
蜗壳与导叶：离心泵转能装置 蜗壳（螺旋形泵体）是单级泵转能装置，其形
状应使流体流过的损失小，并且断面逐渐扩大
菜单
导叶 多级泵采用导叶，末级之后采用蜗壳。导叶是