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潜水离心泵排水原理

 任何物体在运转时,只要围绕某个*转动,它都会产生离心力。我们在日 常生活中就有很多现象可以说明这一问题,如在雨天撑伞,如果伞柄转动,就会看到伞面上的雨水点沿着伞的四周飞溅出去。用力大些,转动快点,水点就飞得远一些。如图1所示。这是由于伞面上的水点,在伞的转动过程中,得到了离心力的缘故。又如用绳子栓住一只小桶,桶内装满了水,手拎绳子,用力使小桶围绕手臂和身体转动,如图2所示,可以观察到:小桶在作周运动时,绳子绷得很紧,转动越快,绳子也被拉得越紧,桶口虽然有时倾斜,有时向下,但桶中的水却点滴不掉;当停止转动时,绳子就松垂下来,水也可能泼出来。这是因为当小桶围绕人们的手臂及身体转动时,小桶本身就会产生一种向外甩的力,这个力的大小与转动的速度有关,向外甩的力也即离开旋转*的力,所以叫离心力。这时如果在桶底开个小洞,水就会从桶底有力地射出去。同样道理,叶轮在泵体内高速旋转时,在离心力的作用下,叶轮里的水以很快速度被甩离叶轮,向四周射去,如图3所示。射出的高速水流具有很大能量,汇集在泵壳里,互相拥挤,速度减慢,压力增加。根据水流总要从高压向低压流动的道理,泵壳内的高压水就沿着水管路被压到低压处去。

潜水离心泵排水的高低,与泵内压力的大小有关,而压力的大小与叶轮直径和转速有关。在相同转速下,叶轮直径大的离心泵,产生的压力大,排出的高度就高。反之,叶轮直径小,产生的压力也小,排出的高度就低;同一水泵,当转速不同时,出水高度也不同,转速大,出水高。反之,出水就低。

潜水离心泵的吸入原理

叶轮在泵壳内旋转时产生的离心力把水压出去,但它又是如何把水吸上来的呢?我们用小试验来说明,如图所示,在玻璃杯内盛着半杯水,杯中水面是平的。当我们用一根棍子在玻璃杯内沿着内壁转动时,可以看到杯内的水会沿着棍子旋转的方向一起旋转起来。此时,杯内的水面将升高起来,这个现象称为旋涡运动,它是由于水流旋转时产生离心力的结果。

2是离心泵吸水的示意图,泵壳相当于玻璃杯,叶轮相当于棍子。所不同的是泵壳内充满水,不透气。当叶轮旋转时,泵壳内的水由于离心力的缘故,在叶轮的*部位处形成一个旋涡,成为压区(此区内的压力小于大气压)。而进水池水面上却有大气压力作用。在大气压作用下,进水池的水通过进水管路压入泵内,填补叶轮*部位处的低压区,达到吸水的目的。叶轮*部位的压力越低,水泵吸力也越大。

综上所述,潜水离心泵的工作原理,主要是叶轮在充满水的泵壳内旋转时产生了离心力,由于离心力的作用,使泵内叶轮*部位处形成低压区,为填补该区的低压。水就从进水池通过水管路上升到泵的低压区。水到了低压区后,立即被叶轮的离心力向叶轮的四周甩出。在泵壳内拥挤汇集后,向高压区送出去。这样,叶轮不停的转动,水就源源不断地由进水池被抽送到出水池。值得注意的是,离心泵在起动前,一定要将泵壳内灌满水(俗称灌引水),原因是同一体积的空气重量与水重量不一样。如果叶轮在空气中旋转,上述过程也会在空气中进行,但因空气太轻,在叶轮*部位所造成的低压区,吸力不足以吸上进水池中的水,因此,泵就不能工作。特别注意的是当泵内无水时严禁起动泵,因为泵内的许多密封间隙较小,特别是多级泵,由于存在加工误差和装配误差,无水起动容易造成泵被抱住现象。

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