
【化】 centrifugal pump
离心泵(Centrifugal Pump)是以叶轮旋转产生的离心力为核心工作原理的流体输送设备,广泛应用于工业及民用领域。其核心组件包括叶轮(Impeller)、泵壳(Volute Casing)、轴(Shaft)和机械密封(Mechanical Seal),通过旋转动能转化为流体压力能实现介质输送。
工作原理与流体动力学特性
根据《流体机械原理》(中国机械工业出版社,2020),离心泵工作时叶轮高速旋转使流体从轴向入口吸入,经径向流道加速后以切线方向排出。此过程遵循伯努利方程(Bernoulli's Principle),其扬程计算公式为:
$$
H = frac{u_2 - u_1}{2g} + frac{w_1 - w_2}{2g}
$$
其中$u$为圆周速度,$w$为相对速度,$g$为重力加速度。
技术标准与分类
国际标准化组织ISO 5199:2015将离心泵按结构分为单级/多级泵、卧式/立式泵,性能参数包含流量(Q)、扬程(H)、必需汽蚀余量(NPSHr)等。美国石油协会API 610标准则针对石油化工用泵提出材料强度与密封等级要求。
典型应用场景
维护技术要求
美国机械工程师协会ASME PCC-2标准规定:轴承温度需控制在70℃以下,机械密封泄漏量不应超过3滴/分钟,振动烈度须符合ISO 10816-3的B级限值。定期监测可通过频谱分析预判叶轮气蚀或轴不对中故障。
离心泵是一种利用离心力原理输送液体的通用流体机械,其核心工作部件是高速旋转的叶轮。以下从结构、原理、应用三方面详细说明:
基本结构 离心泵主要由叶轮、泵壳、轴封装置和驱动装置组成。叶轮通过电机驱动高速旋转(通常转速达1450-2900转/分钟),将机械能转化为液体动能。泵壳采用蜗壳状渐扩结构,可将动能进一步转化为压力能。
工作原理 当叶轮旋转时,液体从轴向入口进入叶轮中心,在离心力作用下被甩向叶轮外缘。此过程中:
需注意离心泵启动前必须灌泵排气,且不适合输送含固体颗粒超过3%或粘度大于650cSt的介质。随着现代技术的发展,磁力驱动等新型密封结构已显著提升其可靠性和安全性。
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