第四节船用离心泵的自吸
自吸式离心泵工作原理
自吸式离心泵工作原理自吸式离心泵是一种常见的离心泵，其工作原理是利用离心力将液体从进口处吸入泵体，然后通过旋转叶轮将液体加速并向出口处排出。
自吸式离心泵具有自吸能力，可以在无液状态下启动，并且可以处理含气液体。
以下是自吸式离心泵的工作原理详解：1. 泵体结构自吸式离心泵由泵体、叶轮、机械密封和电机组成。
泵体通常由铸铁或不锈钢制成，具有耐腐蚀性和高强度。
进口处设有进口法兰和进口管道，出口处设有出口法兰和出口管道。
叶轮则是由多个弯曲的叶片组成，可以旋转并将液体加速。
2. 自吸原理当自吸式离心泵开始运行时，由于空气存在于进口管道中，在启动前需要将空气排除掉。
此时，在进入泵体之前，空气被压缩到了进口法兰之前的部分，并因此产生了真空。
当液体开始流入这个区域时，它会被真空抽入，并随着叶轮的旋转被加速。
当液体被加速到一定程度时，它会被排出泵体，进入出口管道并流出。
3. 叶轮工作原理叶轮是自吸式离心泵中最重要的部件之一。
当电机启动时，叶轮开始旋转，并因此产生了离心力。
液体在进入泵体后，首先进入叶轮，并随着叶片的旋转而被加速。
在这个过程中，液体会产生离心力，并因此从叶片上移开。
然后，液体会进入泵体的出口管道，并流出。
4. 机械密封机械密封是自吸式离心泵中非常重要的部件之一。
它可以防止液体渗漏并保持压力平衡。
当泵运行时，机械密封通常由两个主要部分组成：静环和动环。
静环通常位于泵体内部，并与动环相互接触以防止液体渗漏。
5. 运行注意事项自吸式离心泵在运行时需要遵循以下注意事项：（1）在启动前应检查进口管道是否已排除空气；（2）在泵体中加液前，应确保泵体内没有空气；（3）在运行过程中，应避免泵体空转，以免损坏叶轮和机械密封。
综上所述，自吸式离心泵是一种常见的离心泵。
它利用离心力将液体从进口处吸入泵体，并通过旋转叶轮将液体加速并向出口处排出。
自吸式离心泵具有自吸能力，可以在无液状态下启动，并且可以处理含气液体。
在运行时需要注意事项，以确保其正常工作。
《船舶辅机》教学日历
2
同上
§10-2绞缆机
2
同上
第三篇船舶制冷装置和空气调节装置
[28]（多媒体讲课）
4
第十一章、船舶制冷装置
[20]
§11-1概述
1
同上
§11-2蒸汽压缩式制冷装置的工作原理
4
同上
§11-3制冷剂、载冷剂和冷冻机油
1
同上
§11-4制冷压缩机
2
同上
§11-5冷凝器和蒸发器
1
同上
§11-6制冷装置的辅助设备
§3-1离心泵的工作原理和性能特点
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同上
§3-2离心泵的一般结构
2
同上
§3-3离心泵的相似理论和比转数
1
同上
版号：2
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C/QF40X（2）
周次
讲课，习题课，讨论课，实验课，现场课名称或题目及测验
（按教学大纲分章节和题目名称）
讲课时数
实训时数
作业
（写明教材对应题号或自选题数）
使用教材和阅读参考书
使用教材和阅读参考书
§13-2船舶辅锅炉的结构与构件
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《船舶辅机》辅助教材（张守俊主编）对应题号
《船舶辅机》统编（刘晓晨、张守俊主编）和《船舶辅机》自学教材（张守俊主编）；
§13-3船舶辅锅炉的燃油设备与系统
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同上
§13-4船舶辅锅炉的汽、水系统
3
同上
§13-5船舶辅锅炉的运行和维护管理
3
同上
现场课
§7-1液压控制阀
6
同上
§7-2液压泵
4
同上
§7-3液压马达
4
同上
§7-4液压系统的辅助元件
船用离心泵的自吸
工作原理： 以单作用为例) 3)工作原理：(以单作用为例) 当
叶轮回转时， 叶轮回转时， 泵体内的工作水被带 动， 在离心力作用下形成一个紧贴 泵体内壁的水环（作为定子） 泵体内壁的水环（ 作为定子 ）。叶 轮轮毂正好切于上半部分水环的内 表面，并与两侧盖一起共同形成月 表面 ，并与两侧盖一起共同形成月 牙形的封闭工作腔室， 牙形的封闭工作腔室， 叶片将其分 隔成若干个互不相通的工作小腔。 隔成若干个互不相通的工作小腔。
2、水环泵的结构 基本结构： 叶轮（ 转子） 1 ) 基本结构 ： 由 叶轮 （ 转子 ） 、 泵体（ 泵体 （ 单作用泵的泵体内腔端盖等组成 等组成。 椭圆形）、端盖等组成。
2)装配关系： 2)装配关系：端盖上开有两个不对 装配关系
称的半月牙形吸、排口（吸口较大）。 称的半月牙形吸、排口（吸口较大）。 叶轮上有若干径向叶片或前弯叶片与 轮毂做成一体( 轮毂做成一体(叶片不象叶片泵的叶 片能滑动) 片能滑动)。 泵体内要留有一定量的工作水。 泵体内要留有一定量的工作水。 单作用式泵中，叶轮与泵体偏心安装； 单作用式泵中，叶轮与泵体偏心安装； 双作用泵则应同心安装。 双作用泵则应同心安装。
水环泵的应用场合： 水环泵的应用场合：
水环泵属容积式泵， 水环泵属容积式泵，它主要用来排 送气体或气液混合物， 送气体或气液混合物，因具有抽真 空的能力，故常作为真空泵 真空泵和 空的能力，故常作为真空泵和自吸 离心泵的引水装置。 离心泵的引水装置。
三、水环泵的管理要点
1)叶轮与端盖间的端面间隙直接影 响泵的容积效率，一般应维持在 mm。 0.1—0.25mm。 0 25mm 可通过侧盖与泵体间垫片调整。 可通过侧盖与泵体间垫片调整。
当水环泵的工作压头超过一定 值时，其排量迅速减小； 值时，其排量迅速减小； 当排出阀关闭时，其封闭压头 当排出阀关闭时， 也不致升得很高( 也不致升得很高(但不允许长时间封 闭压头运转，否则水会过热) 闭压头运转，否则水会过热)，故无 须安全阀。 须安全阀。
图示说明关于离心泵的自吸
图示说明：关于离心泵的自吸（泊头市晟华泵业）最近有客户在咨询一个问题：离心泵都没有自吸能力。
自吸离心泵是如何实现自吸的？下面就这个问题分别说明：一、离心泵的原理离心泵（泊头晟华泵业RY系列和IS系列）是利用叶轮旋转而使水发生离心运动来工作的。
水泵在启动前，必须使泵壳和吸水管内充满水，然后启动电机，使泵轴带动叶轮和水做高速旋转运动，水发生离心运动，被甩向叶轮外缘，经蜗形泵壳的流道流入水泵的压水管路。
二、普通离心泵和自吸离心泵的工作原理1、普通离心泵（泊头晟华泵业IS系列和RY系列）的工作原理是：水泵启动前先在泵壳内灌满水（或泵壳内自身存有水）。
启动后叶轮高速旋转使叶轮槽道中的水流向涡壳，这时入口形成真空，使进水逆止门打开，吸入管内的空气进入泵内，并经叶轮槽道到达外缘。
普通离心泵：普通离心泵在灌水后进行运转，吸入腔的空间很小，而且进口距离地面较底，存储水的能力有限，一旦泵停止运转，泵腔体内的水很快就顺管道流走。
当再次启动泵的时候，无法实现自吸，任需要灌水。
泊头市晟华泵业，普通离心泵的产品主要为：SH-IS卧式离心泵和SH-RY 热油泵系列。
2、自吸式离心泵（泊头晟华泵业CYZ系列和CLZ系列）：首先自吸离心泵的基本工作原理与普通离心泵相通。
区别在于：自吸离心泵在灌水后进行运转，吸入腔的空间很大，而且进口距离泵底面较高，存储水的能力很好。
一旦泵停止运转，泵腔体内的水会存储在泵腔内，不会顺管道流走。
当再次启动泵的时候，无需要灌水，可以直接运转，实现自吸。
泊头市晟华泵业，自吸离心泵的产品主要为：CWZ卧式自吸收离心泵（离心油泵）和CWZ系列和CLZ系列自吸船用离心泵系列。
三、通常普通离心泵如何实现自吸收1、增加管路底阀。
2、泵进口增加一个储水罐。
这两种方法的目的都是为了增加：储水功能。
四、图示说明泵的自吸能力关于离心泵的自吸，卧式和立式的原理相通。
用卧式离心泵做以下说明：图一为普通离心泵：普通离心泵在灌水后进行运转，吸入腔的空间很小，而且进口距离地面较底，存储水的能力有限，一旦泵停止运转，泵腔体内的水很快就顺管道流走。
离心泵自吸装置原理
离心泵自吸装置原理在工业和民用领域，离心泵是一种广泛应用的流体输送设备。
而离心泵自吸装置的出现，进一步拓展了离心泵的使用范围和便利性。
那么，离心泵自吸装置到底是依据怎样的原理工作的呢？让我们一起来深入探究。
要理解离心泵自吸装置的原理，首先得对离心泵的基本工作原理有一定的了解。
离心泵主要是依靠叶轮的高速旋转产生离心力，将液体从叶轮中心甩向叶轮外周，从而实现液体的输送。
然而，普通的离心泵在启动时，如果吸入管路中没有充满液体，就无法正常工作。
这是因为离心泵没有自吸能力，需要在启动前将吸入管路和泵体充满液体，以排除内部的空气。
为了解决这个问题，人们设计了离心泵自吸装置。
自吸装置的核心原理是在离心泵的基础上增加了一些特殊的结构和功能，使得泵能够在吸入管路没有充满液体的情况下，自行将液体吸入并排出。
常见的离心泵自吸装置主要包括以下几个部分：一是储液室。
它通常位于泵体的上方或一侧，用于储存一定量的液体。
在启动前，储液室内充满了液体，为自吸过程提供了初始的液体源。
二是气液分离室。
这是一个关键的部分，其作用是在自吸过程中，将吸入的气液混合物进行分离。
气体被排出，液体则留在泵内，逐步充满整个吸入管路和泵体。
三是回流孔或回流阀。
它们的存在使得在自吸过程中，储液室内的液体能够不断地补充到叶轮进口处，以维持自吸的进行。
当启动离心泵自吸装置时，叶轮开始高速旋转。
由于吸入管路中存在空气，最初泵内是气液混合物。
在叶轮的作用下，气液混合物被甩向气液分离室。
在气液分离室中，由于气体和液体的密度不同，气体上升并通过排气口排出，而液体则在重力作用下回到叶轮进口处。
同时，储液室内的液体通过回流孔或回流阀不断地补充到叶轮进口处。
随着自吸过程的进行，吸入管路中的空气逐渐被排出，液体逐渐充满整个管路和泵体。
当泵内完全充满液体后，离心泵就能够正常工作，实现液体的连续输送。
离心泵自吸装置的自吸高度和自吸时间是两个重要的性能指标。
自吸高度是指泵能够自行吸入液体的最大垂直高度，它受到多种因素的影响，如泵的结构、转速、储液室的大小等。
船用泵的基本原理
2017年11月
张培宇整理
泵的功用和分类
泵是一种提升液体的液体能的机械。 泵不仅能输送液体，更重要的是能够
满足工作时所要求的排量和压力。 由于输送任务各有不同，因此，根据
工作原理区分，有往复泵、回转泵、 离心泵和喷射泵等四种。
泵的输送原理
液体总是往低处流，要使它往高处流，必须对液体作功，使其得 到一定的能量，形成压力把液体压往高处去。
与往复泵相比，它也具有干吸能力，可用高速的 原动机直接带动，结构紧凑、外廓尺寸小、重量 轻、易损零件少、排压高、排量均匀，因而获得 较广泛的应用。在船上用来作滑油泵、燃油泵、 货油泵以及液压系统中的工作供油泵等。
一、齿轮泵
二、螺杆泵
三、叶片泵
一、齿轮泵
齿轮泵是 应用最广 泛的一种 回转泵。 它的结构 简单，由 两只互相 啮合齿轮 和泵体组 成。
出口
离心泵实例：
MA
出口
卧
进口
式 离
出口
心
泵
进口
叶轮
机械密封没有台阶拆装注意事项
机械密封结构及转向
叶轮结构及转向
第四节 离心泵
离心泵主要靠水的流动惯性来进行工作，因此它 的特点是：
1）没有干吸能力，超支前必须加“引水”，将空 气置换出来。
2）排压。离心泵的压力是由水的流动惯性形成， 水在流动过程中，总会带来一些摩擦和冲击等水 力损失，再加上泵的漏泄损失，这就使泵的排压 不高。
泵按工作原理的分类
容积式泵主要是通过运动部件的位移，使泵工作空间的 容积发生变化，挤压液体，把机械能传给液体，使其压 力升高，从而达到输送的目的。属于这一类的有各种往 复泵和回转泵。
叶轮泵主要是通过工作叶轮的转动，把机械能传给液体， 使其压力和流速增加，然后再使部分动能转换为压力能。 属于这一类的有各种离心泵、轴流泵和漩涡泵。
自吸式离心泵原理
自吸式离心泵原理
自吸式离心泵是一种常见的离心泵类型，它具有自吸能力，可以在无液状态下
自行吸入液体并进行输送。
其原理主要包括离心力原理、自吸原理和离心泵结构原理。
首先，离心力原理是自吸式离心泵能够输送液体的基础。
当自吸式离心泵启动时，电机带动叶轮旋转，液体在叶轮的作用下产生离心力，使液体产生离心运动，从而形成压力，将液体输送至出口处。
离心力的产生是离心泵能够实现液体输送的关键。
其次，自吸原理是自吸式离心泵具有自吸能力的原因。
自吸式离心泵在启动时，通过叶轮的旋转产生低压区，使液体在叶轮的作用下被吸入泵内，形成液体循环，最终实现自吸。
这种自吸能力使得自吸式离心泵在输送液体时无需外部引水，节省了水资源并提高了工作效率。
最后，离心泵结构原理是自吸式离心泵能够实现自吸和输送液体的重要保障。
自吸式离心泵的结构包括泵体、叶轮、轴承、密封件等部件。
其中，泵体内部设计了适当的蜗壳结构，可以使液体在叶轮的作用下形成旋涡，提高了离心力的产生效率；叶轮的设计和转动对于产生离心力和自吸能力起着关键作用；轴承和密封件的选用和安装对于泵的稳定运行和密封性能至关重要。
综上所述，自吸式离心泵通过离心力原理、自吸原理和离心泵结构原理实现了
自吸和输送液体的功能。
其运行稳定、自吸能力强、输送效率高，广泛应用于工业、农业、城市供水和排水等领域。
通过深入了解自吸式离心泵的原理，可以更好地掌握其工作特点，为其正确使用和维护提供理论支持。
《船用离心泵的自吸》课件
自吸装置的优化：根据船用离心泵的实际运行情况，对自吸装置进行优化和改进，提高自吸 效率
自吸装置的安装与调试
安装位置：选择合适的安装位置，确保自吸装置能够正常工作 安装步骤：按照说明书进行安装，确保各部件安装正确 调试方法：按照说明书进行调试，确保自吸装置能够正常工作 调试注意事项：注意调试过程中的安全，确保自吸装置能够正常工作
工作原理：通过叶 轮的旋转，将液体 吸入泵体，再通过 排出管排出
自吸装置的特点： 无需外部动力， 可自行吸入液体
自吸装置的应用： 广泛应用于船舶、 化工、石油等行 业
自吸装置的设计要点
自吸装置的选型：根据船用离心泵的型号和性能选择合适的自吸装置
自吸装置的安装位置：确保自吸装置的安装位置能够满足船用离心泵的自吸要求
介质温度升高，自吸性能下 降
介质温度过低，可能导致自 吸泵无法正常工作
介质密度对自吸性能的影响
介质密度增加，自吸性能下降 介质密度降低，自吸性能提高 介质密度对自吸性能的影响与泵的结构和设计有关 介质密度对自吸性能的影响与泵的转速和流量有关
气蚀余量对自吸性能的影响
气蚀余量：泵内液体在离心力作用下产生的气泡
和噪音
自吸装置在船 用离心泵中的 应用：提高泵 的抗气蚀性能， 延长泵的使用
寿命
自吸装置在船 用离心泵中的 应用：提高泵 的输送效率， 降低泵的能耗
自吸装置在不同工况下的应用案例
船舶航行：自吸装置在船舶航行中用于抽吸海水，提供动力 船舶停泊：自吸装置在船舶停泊时用于抽吸海水，提供动力 船舶维修：自吸装置在船舶维修时用于抽吸海水，提供动力 船舶救援：自吸装置在船舶救援时用于抽吸海水，提供动力
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– 三通旋塞转到“工作”位置
• 水环泵的排水会被引回吸入口，使 水环泵有水轻载循环，防止发热。
2020/12/5
6CBLZ—7型串、并联自吸离心 泵
• 在水环泵的吸人接管上装有止回阀和滤器
– 止回阀用以避免停车时水环泵中的存水漏失 ，以供下次起动用
– 滤器则可防止杂质进入水环泵
• 水环泵叶轮上侧与橡皮轴承座下端面的轴 向间隙一般应保持在0.15～0.25mm之间
• 第四节 • 船用离心泵的自吸
2020/12/5
3-4-1 船用离心泵的自吸
• 离心泵没有自吸能力
– 但压载、舱底、日用海水和淡水泵、油轮扫舱泵等都 需要自吸
• 船用离心泵实现自吸的方法有三类
– 自吸式离心泵
• 采用特殊的泵壳形式或主泵自带引水真空泵
– 自动引水装置
• 在普通的离心泵上附设用以抽气的装置
2020/12/5
6CBLZ型串、并联自吸离心泵
(2)串联或并联 • 压载泵和舱底水泵要求H不高、流量较大
，但消防泵要求H较高，而Q大约为舱底 泵的2／3即可 • 只需使其两个叶轮根据需要以并联或串联 方式工作，即可满足上述要求
2020/12/5
6CBLZ—7型串Байду номын сангаас并联自吸离心 泵
• 串联或并联工况是靠转阀3来转换的 – 当转阀置于“串联”位置时，泵的流量仅等于一个叶轮的流量， 而扬程则为两个叶轮所产生的扬程之和，适合作消防泵用 – 将转阀转至“并联”位置，则泵的流量即变为两个叶轮的流量之 和，而扬程则仅等于一个叶轮所产生的扬程，适合作压载泵和舱 底泵之用。 – 为了降低泵的起动功率，起动时应将其置于并联状态。
– 采用半开式叶轮 – 装密封圈，平衡轴向力
• 内混合式-液流返回叶轮吸人口
• 结构紧凑，工作可靠，但自吸时 间较长，效率较低
2020/12/5
6CBLZ—7型串、并联自吸离心泵
2020/12/5
6CBLZ—7型串、并联自吸离心泵
• 用作舱底、压载和消防通用泵。
(1)一般结构
• 支架（固定船体）上缘装电机，下缘接泵 • 电动机借弹性联轴节6与泵轴4相连 • 泵轴4的上、下两方用键分别固定着两个对称布置的叶轮，以使液
– 该间隙对水环泵的容积效率影响很大 – 可借轴承座后面的纸垫来调整。
2020/12/5
3-4-2离心泵的自动引水装置
• 各种自吸式离心泵虽能解决离心泵的自吸问题
– 但会使泵的结构复杂化，体积和造价提高 – 而且对泵的效率也有不利的影响
• 各种附设于普通离心泵的自动引水装置
– 它们安装方便，自动化程度高 – 而且在泵正常工作后完全脱离工作，不会降低泵的工
– 采用真空箱集中引水系统
• 由一台真空泵自动控制一个真空箱保持足够的真空度，用若 干抽气管分别通至所有需要引水的离心泵的吸人口
2020/12/5 • 真空箱集中引水适合于一条船有较多离心泵需自吸的情况
3-4-1 自吸式离心泵
• 按其工作原理可分为两类
– 泵壳做成特殊结构
• 排出端具有气水分离作用，在起动期间能利用存 留在泵内的液体，反复进出叶轮，将泵和吸人管 内的气体裹携出去
• 这类泵根据液体重新进入叶轮方式的不同，又有 外混合式和内混合式之分
– 靠泵自带的真空泵来抽气引水
• 有水环泵、喷射泵
2020/12/5
3-4-1 外混合式自吸离心泵
– 外侧流道增加了阻力 – 气液混合物沿内侧流道到 – 气液分离室
• 气体分出并排出 • 液体经外侧流道返回叶轮的外周，重
新进入叶轮再次裹带气体 • 直到气体排尽
2020/12/5
6CBLZ—7型泵
(3)泵的自吸
2
• 泵轴下端有一个水环泵作为引 水泵
– 泵的辅助管路可如图所示
– 初次起动前向水环泵内灌水
– 把三通旋塞2转到“起动”位置
• 使水环泵能经辅助管路从吸人管中 抽吸空气，然后经三通旋塞和示水
管排至舱底
• 当示水管5出水时，空气被抽尽， 泵开始正常排水
作效率，使普通离心泵的适用范围更为灵活 – 下面即列举几种船用离心泵引水装置的典型实例。
2020/12/5
3-4-2带离合器的水环泵引水装置
• 主泵1的驱动电动机4靠 摩擦离合器5可驱动水环 式真空泵6
• 在刚起动离心泵时，离 合器处于结合状态，这 时预先充有工作水的水 环泵即会经吸气管从离 心泵及其吸人管中抽气 ，排往气液分离柜2。
• 在分离柜中进行气水分 离后，空气经逸气管逸 出，而分离出来的…
2020/12/5
图3-24 离心泵附设水环泵引水装置
2020/12/5
体作用在叶轮上的轴向推力基本平衡，剩余的不平衡力及转子的自 重，则由上部背向布置的两个单列径向止推轴承来承担。 • 上轴承用牛油润滑，其外壳用排出口引来的水冷却，泵轴的下部还 设有橡皮轴承，由下填料函的泄水润滑和冷却。 • 泵轴上镶有上、中、下三个青铜轴套，用以使两个离心泵叶轮和水 环泵叶轮在轴向定位，并由下螺母固紧，同时轴套还可保护泵轴， 使其免遭磨损和锈蚀。为了减少漏泄，在泵轴上、下两端和叶轮之 间，都设填料箱密封。 • 考虑到串联工作时泵的扬程较高，故采用曲径式密封环