離心泵的排水原理

3/3離心泵的排水原理任何物體在運轉(zhuǎn)時，只要圍繞某個中心轉(zhuǎn)動，它都會產(chǎn)生離心力。我們在日常生活中就有很多現(xiàn)象可以說明這一問題，如在雨天撐傘,如果傘柄轉(zhuǎn)動，就會看到傘面上的雨水點沿著傘的四周飛濺出去.用力大些，轉(zhuǎn)動快點，水點就飛得遠一些。如圖1所示。這是由于傘面上的水點,在傘的轉(zhuǎn)動過程中,得到了離心力的緣故。又如用繩子栓住一只小桶，桶內(nèi)裝滿了水，手拎繩子，用力使小桶圍繞手臂和身體轉(zhuǎn)動，如圖2所示，可以觀察到:小桶在作圓周運動時,繩子繃得很緊,轉(zhuǎn)動越快,繩子也被拉得越緊，桶口雖然有時傾斜，有時向下，但桶中的水卻點滴不掉；當停止轉(zhuǎn)動時,繩子就松垂下來，水也可能潑出來。這是因為當小桶圍繞人們的手臂及身體轉(zhuǎn)動時，小桶本身就會產(chǎn)生一種向外甩的力,這個力的大小與轉(zhuǎn)動的速度有關(guān)，向外甩的力也即離開旋轉(zhuǎn)中心的力,所以叫離心力。這時如果在桶底開個小洞，水就會從桶底有力地射出去。同樣道理，葉輪在泵體內(nèi)高速旋轉(zhuǎn)時，在離心力的作用下,葉輪里的水以很快速度被甩離葉輪，向四周射去,如圖３所示。射出的高速水流具有很大能量，匯集在泵殼里,互相擁擠，速度減慢,壓力增加。根據(jù)水流總要從高壓向低壓流動的道理，泵殼內(nèi)的高壓水就沿著水管路被壓到低壓處去。離心泵排水的高低，與泵內(nèi)壓力的大小有關(guān),而壓力的大小與葉輪直徑和轉(zhuǎn)速有關(guān)。在相同轉(zhuǎn)速下，葉輪直徑大的離心泵，產(chǎn)生的壓力大,排出的高度就高.反之，葉輪直徑小，產(chǎn)生的壓力也小,排出的高度就低;同一水泵,當轉(zhuǎn)速不同時，出水高度也不同，轉(zhuǎn)速大，出水高.反之,出水就低。離心泵的吸入原理葉輪在泵殼內(nèi)旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的離心力把水壓出去,但它又是如何把水吸上來的呢？我們用小試驗來說明，如圖所示，在玻璃杯內(nèi)盛著半杯水，杯中水面是平的。當我們用一根棍子在玻璃杯內(nèi)沿著內(nèi)壁轉(zhuǎn)動時，可以看到杯內(nèi)的水會沿著棍子旋轉(zhuǎn)的方向一起旋轉(zhuǎn)起來。此時，杯內(nèi)的水面將升高起來，這個現(xiàn)象稱為旋渦運動，它是由于水流旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生離心力的結(jié)果。圖1旋渦原理試驗圖2離心泵吸水示意圖圖2是離心泵吸水的示意圖,泵殼相當于玻璃杯，葉輪相當于棍子.所不同的是泵殼內(nèi)充滿水，不透氣。當葉輪旋轉(zhuǎn)時,泵殼內(nèi)的水由于離心力的緣故，在葉輪的中心部位處形成一個旋渦,成為壓區(qū)（此區(qū)內(nèi)的壓力小于大氣壓）.而進水池水面上卻有大氣壓力作用。在大氣壓作用下，進水池的水通過進水管路壓入泵內(nèi)，填補葉輪中心部位處的低壓區(qū)，達到吸水的目的.葉輪中心部位的壓力越低,水泵吸力也越大。綜上所述,離心泵的工作原理,主要是葉輪在充滿水的泵殼內(nèi)旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生了離心力,由于離心力的作用，使泵內(nèi)葉輪中心部位處形成低壓區(qū)，為填補該區(qū)的低壓。水就從進水池通過進水管路上升到泵的低壓區(qū).水到了低壓區(qū)后，立即被葉輪的離心力向葉輪的四周甩出。在泵殼內(nèi)擁擠匯集后,向高壓區(qū)送出去。這樣,葉輪不停的轉(zhuǎn)動，水就源源不斷地由進水池被抽送到出水池。值得注意的是，離心泵在起動前，一定要將泵殼內(nèi)灌滿水(俗稱灌引水），原因是同一體積的空氣重量與水重量不一樣。如果葉輪在空氣中旋轉(zhuǎn)，上述過程也會在空氣中進行，但因空氣太輕,在葉輪中心部位所造成的低壓區(qū)，吸力不足以吸上進水池中的水，因此，泵就不能工作。特別注意的是當泵內(nèi)