當離心泵啟動後，泵軸帶動葉輪一起作高速旋轉運動，迫使預先充灌在葉片間液體旋轉，在慣性離心力的作用下，液體自葉輪中心向外周作徑向運動。液體在流經葉輪的運動過程獲得了能量，靜壓能增高，流速增大。當液體離開葉輪進入泵殼後，由于殼内流道逐漸擴大而減速，部分動能轉化為靜壓能，最後沿切向流入排出管路。所以蝸形泵殼不僅是彙集由葉輪流出液體的部件，而且又是一個轉能裝置。當液體自葉輪中心甩向外周的同時，葉輪中心形成低壓區，在貯槽液面與葉輪中心總勢能差的作用下，緻使液體被吸進葉輪中心。依靠葉輪的不斷運轉，液體便連續地被吸入和排出。液體在離心泵中獲得的機械能量最終表現為靜壓能的提高。

離心泵的主要部件包括葉輪、泵軸、泵殼、泵座、填料盒（軸封裝置）、減漏環、軸承座等。

離心泵結構

離心泵在啟動前沒有灌滿被輸送的液體，或者是在運轉過程中泵内滲入了空氣，因為氣體的密度小于液體的密度，産生的離心力小，無法把空氣甩出去，泵殼内的流體在随電機作離心運動産生負壓不足以吸入液體至泵殼内，泵象被“氣體”縛住一樣，失去了自吸能力而無法輸送液體，稱作離心泵的氣縛現象。

氣縛現象

氣縛的危害：泵打不出液體來，機組産生劇烈振動，同時伴有強烈刺耳的噪音，電機空轉，容易燒壞電機。影響輸送液體的效率和離心泵的正常工作。

預防措施：

1. 啟動前要灌泵并使泵殼内充滿待輸送的液體，啟動時關閉出口閥。
2. 為防止灌入泵殼内的液體因重力流入低位槽内，在泵吸入管路的入口處裝有止逆閥（底閥）；如果泵的位置低于槽内液面，則啟動時無需灌泵。做好殼體的密封工作，灌水的閥門不能漏水，密封性要好。

把泵内氣泡的形成和破裂而使葉輪材料受到破壞的過程，稱為氣蝕現象。離心泵工作時，在葉輪中心區域産生真空形成低壓而将液體吸上。形成的低壓越低，則離心泵的吸上能力越強，表現為吸上高度越高。但是，真空區壓強太低，以緻于低于氣體的飽和蒸汽壓，則被吸上的液體在真空區發生大量汽化産生氣泡。含氣泡的液體擠入高壓區後急劇凝結或破裂。因氣泡的消失産生局部真空，周圍的液體就以極高的速度流向氣泡中心，瞬間産生了極大的局部沖擊力，造成對葉輪和泵殼的沖擊，使材料受到破壞。

汽蝕的危害：發生汽蝕時傳遞到葉輪及泵殼的沖擊波，加上液體中微量溶解的氧對金屬化學腐蝕的共同作用，在一定時間後，可使其表面出現斑痕及裂縫，甚至呈海面狀逐步脫落；發生汽蝕時，還會發出噪聲，進而使泵體震動，可能導緻泵的性能下降；同時由于蒸汽的生成使得液體的表觀密度下降，于是液體實際流量、出口壓力和效率都下降，嚴重時可導緻完全不能輸出液體。

造成汽蝕主要原因：

1. 進口管路阻力過大或者管路過細；
2. 輸送介質溫度過高；
3. 流量過大，也就是說出口閥門開的太大；
4. 安裝高度過高，影響泵的吸液量；
5. 選型問題，包括泵的選型，泵材質的選型等。

• 清理進口管路的異物使進口暢通，或者增加管徑的大小；
• 降低輸送介質的溫度；
• 降低安裝高度（離心泵入口處壓力不能過低，而應有一最低允許值，此時所對應的汽蝕餘量稱為必需汽蝕餘量，一般由泵制造廠通過汽蝕實驗測定，并作為離心泵的性能列于泵産品樣本中。泵正常操作時，實際汽蝕餘量必須大于必須氣蝕餘量，我國标準中規定應大于0.5m以上）；
• 重新選泵，或者對泵的某些部件進行改進，比如選用耐汽蝕材料等等。

汽蝕餘量

泵在工作時液體在葉輪的進口處因一定真空壓力下會産生汽體，汽化的氣泡在液體質點的撞擊運動下，對葉輪等金屬表面産生剝蝕，從而破壞葉輪等金屬，此時真空壓力叫汽化壓力，汽蝕餘量是指在泵吸入口處單位重量液體所具有的超過汽化壓力的富餘能量，單位用米标注，用（NPSH）r。吸程即為必需汽蝕餘量Δh：即泵允許吸液體的真空度，亦即泵允許的安裝高度，單位用米。 吸程＝标準大氣壓（10.33米）－汽蝕餘量－安全量（0.5米） 标準大氣壓能壓管路真空高度10.33米。

NPSHa——裝置汽蝕餘量又叫有效汽蝕餘量，越大越不易汽蝕。

NPSHr——泵汽蝕餘量，液流從泵入口到葉輪内最低壓力點處的全部能量損失，又叫必需汽蝕餘量或泵進口動壓降，越小抗汽蝕性能越好。泵汽蝕餘量是一個動态值，每台水泵的汽蝕餘量都不盡相同，并且在一台水泵下的不同流量點，汽蝕餘量也不一樣，流量越小，汽蝕餘量越低，流量越大，汽蝕餘量越高。

泵的有效汽蝕餘量大于泵的必須汽蝕餘量：泵不汽蝕

泵的有效汽蝕餘量等于泵的必須汽蝕餘量：泵開始汽蝕

泵的有效汽蝕餘量小于泵的必須汽蝕餘量：泵嚴重汽蝕

汽蝕和氣縛的不同：氣縛是泵體内有空氣，一般發生在泵啟動的時候，主要表現在泵體内的空氣沒排淨；而汽蝕是由于液體在一定的溫度下達到了它的汽化壓力。

概念：

泵把單位液體提升的高度或給予的能量叫做泵的揚程（也叫壓頭），單位：m液柱。離心泵揚程的大小與泵的轉速，葉輪的結構與直徑，以及管路情況等因素有關。揚程的變化直接使泵的流量發生變化。泵的揚程分為吸入揚程（即吸入真空高度）和排出揚程。

把液體從容器（如油罐車）中吸入到泵内的揚程叫吸入揚程。吸入揚程包括吸入高度和吸入管路的阻力損失兩部分，即：H吸= h吸高 h吸損

把液體從泵内排到另一個容器（如油罐）的揚程叫排出揚程。排出揚程包括排出高度和排出管路的阻力損失兩部分，即：H排=h排高 h排損

泵的揚程包括吸入揚程和排出揚程，即：H= H吸十H排=h吸高 h吸損 h排高 h排損

離心泵的揚程

自吸泵的吸入揚程可用真空表測量，排出揚程可用壓力表測量。因此，泵的實際揚程應是：

揚程計算公式

其中， H——揚程，m；P真、P表——泵進出口處液體的壓力，Pa；υ吸、υ排——流體在泵進出口處的流速，m/s；Δh——進出口高度，m；ρ——液體密度，kg/m3；g——重力加速度，m/s2。

在實際中，壓力表與真空表安裝高度差很小，可忽略不計即Δh=0，泵的吸入管徑與排出管徑一般情況下相等或相差不大，則υ吸= υ排，速度水頭差也可忽略不計，泵的揚程與壓力表和真空表讀數的關系可簡寫成下式：

揚程計算公式

泵銘牌上揚程的單位一般用mmH2O柱來表示，有人認為“比水輕，泵輸油時要比輸水時的揚程大”，這種看法是不對的。因為用同一台泵輸油時，隻要油品和水的黏度相近，在同樣的轉速和流量下，油品的密度小，産生的離心力小，泵的揚程（mH2O柱）将小于輸水時的數值。若m油柱與mH2O柱數值相近或相等，輸油時要比輸水時消耗電機的功率要小，壓力表上反映的壓力要低一些。

①軸功率、有效功率、原動機功率：泵在單位時間内對液體所做的功稱為功率，用符号N表示，單位W或kW。泵的功率主要分為軸功率、有效功率和原動機功率。軸功率是指離心泵的輸入功率，有效功率是指泵在單位時間内對液體所做的功。泵銘牌上标明的功率是原動機功率，也稱為配用功率。

軸功率、有效功率、原動機功率

三種功率之間的關系

三種功率之間的關系

②效率

效率是衡量功率有效程度的，表示如下：

效率計算

效率也等于泵的容積效率、機械效率和水利效率的乘積，即：

容積損失、機械損失、水力損失

容積損失

機械損失

水力損失

③效率測試方法

常規法

通過調節離心泵出口閥門，改變離心泵流量的方法，來測定離心泵的性能，因此稱為流量法，一般測定5~7點，即最佳工況點和兩側4~6個工況點的流量、揚程、電流、 電壓。

（1）流量(Q)，可通過流量計直讀或大罐檢尺測得，單位為㎡/h或L/s。

（2）揚程(H)，可采用0.4級精度以上的壓力表直接讀值，折算成m或用kg/cm³或MPa表示。

（3）電流(I)、電壓(U)可直接由标準電流表和電壓表讀出，單位為A和V。

（4）利用公式計算出該泵的軸功率、有效功率和效率。

此方法是不經濟的，因為大部分能量消耗在閥門上了，但由于方法簡便，故在離心泵操作中經常采用。

溫差法

用溫差法測泵效是根據能量守恒定律。因為離心泵在運行中，産生水力沖擊、機械摩擦、圓盤摩擦、渦流等,造成功率損失,而這些損失絕大部分轉換為熱量，給水泵内的水加溫，也就是說泵的進口水溫永遠低于泵的出口水溫，所以泵進出口的溫差反映出泵内損失程度，反過來說也反映出泵的效率。

離心泵啟停操作視頻

啟動

1. 檢查泵的懸架體儲油室之油位，控制在油位計中心線2毫米處左右的位置上。
2. 檢查電機轉動方向是否正确，嚴禁反轉。
3. 右手轉動聯軸器，感覺松且輕重均勻，并注意辨别泵内有無摩擦聲和異物滾動等雜音，如有則應設法排除，并将聯軸器的防護罩安裝好。
4. 泵的安裝位置低于液面時，啟動前應打開吸入管路的閘閥，使液體充滿泵内；如泵的安裝位置高于液面時，啟動前要灌泵或抽真空，使泵内和入管内充滿液體，排淨泵内空氣。
5. 打開入口閥門，關閉出口管路閘閥，起動電機（最好先點動，确認泵轉動方向正确後才正式運行），開進出口壓力表，在慢慢打開出口管路閘閥到所需位置。
6. 要經常檢查泵和電機的溫升情況，軸承的溫升不大于35℃，極限溫度不應大于75℃。
7. 注意懸架體儲油室油位的變化，經常控制在規定範圍内。為了保持油的清潔和良好的潤滑，應根據現場使用的實際情況，定期更換新油。一般情況，每運轉1500小時後，要全部更換新油一次。
8. 在運轉過程中，發現有不正常的聲音或其他故障時，應立即停車檢查，待排除故障後才能繼續運轉。
9. 絕不允許用吸入管路上的閘閥來調節流量，以免産生汽蝕。
10. 泵一般不宜在低于30%設計流量下長期運轉，如果必須在該條件下使用時，應在出口管路上安裝旁通管，使泵的流量達到規定使用的範圍。

切泵

1. 切換的泵要做好開泵前的檢查和準備工作。
2. 按正常開泵程序啟動備泵。
3. 待切換的泵壓力、流量正常後，停止切換泵。

停泵

1. 慢慢關閉出口管路閘閥，停止電機。
2. 關閉出口壓力（真空）計、灌注情況，還要關閉吸入管路閘閥。如果密封采用外部引液時，還要關閉外引液閥門。
3. 如環境低于液體凝固點時，，要放淨泵内的液體，以防凍裂。
4. 長時間停止使用的泵，除将泵内的腐蝕性液體放淨外，還要用清水沖洗幹淨。尤其是密封室要認真沖洗幹淨，最好是将泵拆下清潔後重新安裝好，并将泵的進出口封閉後妥善保管。

概念：在壓力管流中因流速劇烈變化引起動量轉換，從而在管道中産生一系列急驟的壓力交替變化的水力撞擊現象，稱為水錘現象。離心泵的正常啟動、停車及管道内流量發生變化時，在壓力管道内都會産生一定程度的水錘現象，但由于水錘壓力較小，因而不會造成水錘事故。泵站的水錘事故往往是由于停泵水錘所引起的。所謂停泵水錘是指突然斷電或其他原因造成開閥停車時，在水泵和壓力管道中由于流速的突然變化而引起壓力升降的水力沖擊現象。例如電力系統或電器設備發生故障、水泵機組偶發故障等原因，都可能發生離心泵開閥停車，從而引發停泵水錘。停泵水錘的最高壓力可達正常工作壓力的200%，甚至更高可以使管道及設備擊毀，一般事故造成“跑水”、停水；嚴重事故造成泵房被淹、設備損壞、設施被毀，甚至于造成人身傷亡事故。發生停泵水錘時，在水泵壓水管路起伏較大處，還會發生斷流水錘，即在管路最高點處産生負壓，當壓強值小于相應溫度下的飽和壓力時，在該處發生汽化而形成汽腔，使連續水流中斷（水柱分離），當增壓波傳來時，汽腔被壓縮，在汽腔消失的瞬間，兩股水流撞擊，從而引發斷流水錘，其壓強值将超過連續水流的水錘壓強值，因而危害更大。

停泵水錘另一種說法：當因非正常原因，比如斷電，泵突然停止工作：初始階段時，管道内的介質依靠慣性繼續前進，但速度逐漸減為零；此時，如果管道布置存在高低落差，介質在重力的作用下将向泵倒流;當倒流介質達到一定速度時，泵出口處的止回閥将迅速關閉，這樣到達此處的大量介質的速度突然變成零，引起此處介質壓力急劇升高——停泵水錘産生。大量文獻指出，停泵水錘産生的主要原是水泵出口處的止回閥突然關閉。但有研究表明，雖然某些情況下泵出口處的止回閥可以取消的，但大多數情況下，為防止大量介質倒流進離心泵，泵出口處的防倒流設置是必需的。

避免措施

①設置緩閉止回閥

緩閉止回閥是一種通過增加執行機構、阻尼器而實現緩慢關閉的止回閥。當介質在重力作用下倒流時，止回閥緩慢關閉，有效地避免了因普通止回閥突然關閉産生的水錘。其缺點為因為關閉速度較慢，一部分介質不可避免地倒流進入離心泵，泵因此可能會産生機械故障。

②設置水錘消除器

③設空氣缸

在壓力管路上設置空氣缸，利用氣體體積與壓力成反比的原理，當發生水錘時，管道内壓力升高，空氣被壓縮，起氣墊的作用；當管道内形成負壓，甚至發生水柱分離時，它向管道内補水，可以有效地消減停泵水錘的危害。

④取消止回閥

實踐證明，止回閥的突然關閉危害極大。因此，在壓水管路較短，水泵倒轉危害較小的情況下，以及突然停電可以及時關閉出水閘閥時，可以不設止回閥，從而可以減少停泵水錘發生的可能性。

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