一、离心泵结构
离心泵是常见的液体输送设备，在化工生产中应用十分广泛，具有结构简单，性能稳定，检修方便，操作容易和适应性强等特点。
离心泵主要是依靠高速旋转的叶轮所产生的离心力来输送液体。离心泵的主要部件包括叶轮、泵壳和轴封装置（图3-11、图3-12）。离心泵的叶轮安装在泵壳内，并紧固在泵轴上，泵轴由电机直接带动。液体经底阀和吸入管进入泵内，由压出管排出。
图3-11 单极单吸离心泵的结构图
1—泵体 2—泵盖 3—叶轮 4—泵轴 5—密封环6—叶轮螺母 7—轴套 8—填料 9—填料压盖10—悬架 11—轴承盖 12—轴承 13—挡套14—联轴器 15—吸液室 16—压液室
图3-12 离心泵主要部件
1.叶轮
叶轮的作用是将原动机的机械能直接传给液体，以增加液体的静压能和动能（主要增加静压能）。
叶轮一般有6～12片后弯叶片。叶轮有开式、半闭式和闭式3种（图3-13）。
图3-13 离心泵叶轮分类
开式叶轮在叶片两侧无盖板，制造简单、清洗方便，适用于输送含有较大量悬浮物的物料，效率较低，输送的液体压力不高；半闭式叶轮在吸入口一侧无盖板，而在另一侧有盖板，适用于输送易沉淀或含有颗粒的物料，效率也较低；闭式叶轮在叶轮叶片两侧有前后盖板，效率高，适用于输送不含杂质的清洁液体，一般的离心泵叶轮多为闭式叶轮。
闭式或半闭式叶轮在工作时，离开叶轮的一部分高压液体可漏入叶轮与泵壳之间的两侧空腔中，因叶轮前侧液体吸入口处为低压，故液体作用于叶轮前、后两侧的压力不等，便产生了指向叶轮吸入口侧的轴向推力，使叶轮向吸入口侧蹿动，引起叶轮和泵壳接触处的磨损，严重时造成泵的振动，破坏泵的正常工作。为了平衡轴向推力，在叶轮后盖板上钻一些小孔，这些小孔称为平衡孔。平衡孔的作用是使后盖板与泵壳之间空腔中的一部分高压液体漏到前侧的低压区，以减少叶轮两侧的压力差，从而平衡了部分轴向推力，但同时也会降低泵的效率。
叶轮按其吸液方式不同可分为单吸式和双吸式两种，如图3-14所示。单吸式叶轮的结构简单，液体只能从叶轮一侧被吸入。双吸式叶轮可同时从叶轮两侧对称地吸入液体。显然，双吸式叶轮不仅具有较大的吸液能力，而且可基本上消除轴向推力。
2.泵壳
泵壳的作用（图3-15）是将叶轮封闭在一定的空间，以便由叶轮的作用吸入和压出液体。泵壳多做成蜗壳形，故又称蜗壳。由于流道截面积逐渐扩大，故从叶轮四周甩出的高速液体逐渐降低流速，使部分动能有效地转换为静压能。泵壳不仅汇集由叶轮甩出的液体，同时又是一个能量转换装置。
图3-14 离心泵的吸液方式
图3-15 泵壳的作用
3.轴封装置
轴封装置的作用是防止泵壳内液体沿轴漏出或外界空气漏入泵壳内。常用轴封装置有填料密封和机械密封两种。填料密封是在泵体与轴之间的环形空间内填入浸有石墨粉或润滑油的石棉绳（即填料），如图3-16所示，在填料中间还有一个液封环，通入水或油，防止空气窜入泵内，同时还起冷却和润滑泵轴的作用。填料一般用浸油或涂有石墨的石棉绳。机械密封主要的是靠装在轴上的动环与固定在泵壳上的静环之间端面作相对运动而达到密封的目的，如图3-17所示。
图3-16 填料密封及石棉绳填料
图3-17 机械密封及动静环
二、离心泵工作原理
在泵启动前，泵壳内灌满被输送的液体；启动后，叶轮由轴带动高速转动，叶片间的液体也必须随着转动，如图3-18所示。在离心力的作用下，液体从叶轮中心被抛向外缘并获得能量，以高速离开叶轮外缘进入蜗形泵壳。在蜗壳中，液体由于流道的逐渐扩大而减速，又将部分动能转变为静压能，最后以较高的压力流入排出管道，送至需要场所。液体由叶轮中心流向外缘时，在叶轮中心形成了一定的真空，由于贮槽液面上方的压力大于泵入口处的压力，液体便被连续压入叶轮中。可见，只要叶轮不断地转动，液体便会不断地被吸入和排出。(www.xing528.com)
离心泵若在启动前未充满液体，则泵内存在空气，由于空气密度很小，所产生的离心力也很小。吸入口处所形成的真空不足以将液体吸入泵内，虽启动离心泵，但不能输送液体，此现象称为“气缚”。
图3-18 离心泵工作原理
所以离心泵启动前必须向壳体内灌满液体，在吸入管底部安装带滤网的底阀。底阀为止逆阀，防止启动前灌入的液体从泵内漏失。滤网防止固体物质进入泵内。靠近泵出口处的压出管道上装有调节阀，供调节流量时使用。为减少吸入管段的流体阻力，吸入管径不应小于泵入口直径，吸入管应短而直，不装阀门，但当泵的吸入口高于液面时应加一止逆底阀。
三、离心泵的类型
离心泵的种类很多，化工生产中常用离心泵有清水泵、耐腐蚀泵、油泵、液下泵、屏蔽泵、杂质泵、管道泵和低温用泵等。以下仅对几种主要类型作简要介绍。
1. 清水泵（IS型、D型、Sh型）
清水泵是应用最广的离心泵，在化工生产中用来输送各种工业用水以及物理、化学性质类似于水的其他液体。IS型泵的全系列扬程范围为8～98m，流量范围为4.5～360m3/h。工业中还广泛使用清水泵系列代号为B型，与IS型泵相对应，如IS50-32-250型。其中：IS——单级单吸悬臂式离心泵；50—— 泵吸入口直径（mm）；32 ——泵出口直径（mm）；250——叶轮直径（mm）；适用：t≤80℃、qv：4.5～360m3/h、H：8～98m。
若要求的扬程较高而流量并不太大时，可采用多级离心泵（图3-19）。这种泵在同一泵壳内有多只叶轮，液体串联通过各叶轮。国产多级泵的系列代号为D，称为D型离心泵。叶轮级数一般为2～9级，最多为12级。全系列扬程范围为14～351m，流量范围为10.8～850m3/h。
以D12—25×3型泵为例：其中D为型号；12表示公称流量（公称流量是指最高效率时流量的整数值）；25表示该泵在效率最高时的单级扬程（m）；3表示级数，即该泵在效率最高时的总扬程为75m（图3-20）。
图3-19 多级离心泵
图3-20 分段式多级离心泵
1—导叶 2—叶轮 3—泵轴 4—平衡盘 5—轴承体 6—密封环7—轴套 8—水封环 9—填料 10—填料压盖 11—联轴器
若泵送液体的流量较大而所需扬程并不高时，则可采用双吸泵。国产双吸泵的系列代号为Sh。这种泵在同一泵壳内有多只叶轮，液体串联通过各叶轮。全系列扬程范围为9～140m，流量范围为120～12500m3/h。如100S90型泵，100表示吸入口的直径（mm）；S表示泵的类型为双吸式离心泵；90表示最高效率时的扬程（m）。
2.耐腐蚀泵
输送酸碱和浓氨水等腐蚀性液体时，必须用耐腐蚀泵（多采用机械密封装置）。耐腐蚀泵中所有与腐蚀性液体接触的各种部件都须用耐腐蚀材料制造，如灰口铸铁、高硅铸铁、镍铬合金钢、聚四氟乙烯塑料等。其系列代号为“F”。但是用玻璃、橡胶、陶瓷等材料制造的耐腐蚀泵，多为小型泵，不属于“F”系列。
如25 FB-16 A：其中，25——吸入口的直径（mm）；F——耐腐蚀泵；B——所用材料为1Cr18Ni9的不锈钢；16——泵在最高效率时的扬程（m）；A——该泵装配的比标准直径小一号的叶轮。
3.油泵
输送石油产品的泵称为油泵。因油品易燃易爆，因此要求油泵必须有良好的密封性能。输送高温油品（200℃以上）的热油泵还应具有良好的冷却措施，其轴承和轴封装置都带有冷却水夹套，运转时通冷水冷却。其系列代号为“Y”，双吸式为“YS”。
如50Y60A：其中，50—— 入口直径（mm）；Y——离心油泵；60——单级扬程（m）；A——表示该泵装配的是比标准直径小一号的叶轮。
4.屏蔽泵
屏蔽泵（图3-21）是一种无泄漏泵，它的叶轮和电机连为一整体并密封在同一泵壳内，不需要轴封装置。近年来屏蔽泵发展很快，在化工生产中常用以输送易燃、易爆、剧毒及具有放射性的液体。其缺点是效率较低。
图3-21 屏蔽泵
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