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循環泵的工作原理及特性認識實驗

  
熱水供暖循環系統綜合實訓裝置
 
循環泵的工作原理及特性認識實驗

循環泵是化工生產国民彩票手机app、生活中應用最廣泛的泵,本套裝置同樣采用的是循環泵国民彩票手机app,其特點是結構簡單、流量均勻国民彩票手机app、操作方便,易于控制等,循環泵的流量在額定下大于3.0 /h,為滿足流量計滿量程設計需要国民彩票手机app,在經過計算和實際使用后国民彩票手机app,當揚程為5米時它的流量上限為2.0 /h,循環泵的出口流量由電動調節閥進行調節国民彩票手机app。
1.1 循環泵的工作原理和主要部件
1国民彩票手机app、 工作原理:
循環泵啟動前,應先向泵內充液體使泵殼和吸入管路充滿被輸送液體国民彩票手机app。啟動后国民彩票手机app,泵軸帶動葉輪高速旋轉,葉片間的液體也隨之作圓周運動。同時在循環力的作用下,液體又由葉輪中心向外緣做徑向運動。液體在此運動過程中獲得能量国民彩票手机app,使靜壓能和動能均有所提高。液體離開葉輪進入泵殼后,由于泵殼中流道逐漸加寬,流速逐漸降低,又將一部分動能轉變為靜壓能,使液體的靜壓能進一步提高国民彩票手机app,最后由出口以高壓沿切線方向排出国民彩票手机app。當液體從葉輪中心流向外緣后国民彩票手机app,葉輪中心呈現低壓,貯槽內液體在其液面與葉輪中心壓力差的作用下進入泵內,再由葉輪中心流向外緣。葉輪如此連續旋轉国民彩票手机app,液體便會不斷地吸入和排出国民彩票手机app,達到輸送的目的。
若循環泵啟動前未充液,則泵殼內存在空氣国民彩票手机app国民彩票手机app,由于空氣的密度遠小于液體的密度,產生的循環力很小国民彩票手机app,因而葉輪中心處所形成的低壓不足以將貯槽內液體吸入泵內,此時雖啟動循環泵,也不能輸送液體国民彩票手机app,此種現象稱為氣縛(air binding),表明循環泵無自吸能力。因此,在啟動前必須灌泵。在本套裝置中,循環泵的下邊緣高出大儲水箱的下邊緣50cm,故只要保證大儲水箱中的液面高度高于循環泵進水口位置,便可始終保持泵室中沖滿液體水,而無須灌泵国民彩票手机app。
若循環泵的吸入口位于貯槽液面的上方,在吸入管路的進口處應安裝帶濾網的底閥,該底閥為止逆閥(單向閥),可防止吸入管路中的液體外流,濾網可以阻擋液體中的固體物質被吸入而堵塞管路或泵殼国民彩票手机app。若循環泵的吸入口位于貯槽液面的下方国民彩票手机app,液體借位差自動流入泵內,無須人工灌泵。本套裝置的大儲水箱中安裝有一只白色的濾網,它不是用于止逆,而是為了單純的過濾自來水中較大的雜質使用,以免誤入泵室而損壞葉輪。如上所述国民彩票手机app,本套裝置無須灌泵,所以不用安裝止逆閥防止水的倒流。
2、主要部件:
循環泵的主要部件有3個,即葉輪、泵殼及軸封裝置,以下分別介紹其結構與作用。
2.1、 葉輪:
葉輪通過高速旋轉將原動機的能量傳給液體国民彩票手机app,以提高液體的靜壓能與動能(主要為靜壓能)。
葉輪上一般有4~12片后彎葉片(葉片彎曲方向與旋轉方向相反,其目的是為了提高靜壓能)。按葉片兩側有無蓋板,葉輪可分為開式,半開式和閉式3種。在3種葉輪中,閉式葉輪效率較高国民彩票手机app,應用廣泛,但結構復雜,適于輸送清潔液體。開式和半開式葉輪的效率較低,結構簡單国民彩票手机app,一般用于輸送漿液或含懸浮物的料液。
閉式和半開式葉輪在運行時国民彩票手机app,部分高壓液體漏入葉輪后側国民彩票手机app,使葉輪后蓋板所受壓力高于吸入口側,這樣,對葉輪產生軸向推力国民彩票手机app。該軸向推力會造成葉輪與泵殼間的摩擦,嚴重時使泵震動。為了減小軸向推力,可在后蓋板上鉆一些小孔,稱為平衡孔,使部分高壓液體漏至低壓區,以減小葉輪兩側的壓力差。平衡孔可以有效地減小軸向推力,但同時也降低了泵的效率。
按吸液方式的不同,葉輪還可以分為單吸和雙吸兩種。單吸式葉輪構造簡單国民彩票手机app,液體從葉輪一側吸入;雙吸式葉輪可以從兩側同時吸入液體国民彩票手机app国民彩票手机app,因而吸液量大国民彩票手机app,并較好地消除軸向推力。
2.2、 泵殼:
循環泵的外殼呈蝸殼形国民彩票手机app,故又稱為蝸殼国民彩票手机app,殼內通道截面逐漸擴大,從葉輪外緣高速拋出的液體沿泵殼的蝸殼形通道向排出口流動,其流速逐漸降低,減少了能量損失,且使一部分動能有效地轉變為靜壓能。顯然,泵殼具有匯集液體和能量轉換的雙重功能。
在較大的泵中,葉輪與泵殼之間還裝有固定不動的導輪,其目的是為減緩液體直接進入蝸殼時的沖擊作用。由于導輪具有很多逐漸轉向的通道,使高速液體流過時均勻而緩和地將動能轉變為靜壓能国民彩票手机app,從而減少能量損失国民彩票手机app。
2.3、 軸封裝置:
軸封是指泵軸與泵殼之間的密封,其作用是防止泵殼內高壓液體沿軸漏出或外界空氣吸入泵的低壓區。常用的軸封裝置有填料密封和機械密封兩種。 填料密封結構簡單,加工方便,但功率消耗較大,且有一定的泄漏,需定期更換。
與填料密封相比,機械密封具有較好的密封性能国民彩票手机app,且結構緊湊国民彩票手机app,功率消耗小,使用壽命長,廣泛用于輸送高溫、高壓国民彩票手机app、有毒或腐蝕性液體的循環泵中国民彩票手机app。

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