离心泵是一种最常用的液体输送设备，使用量占泵总量的70%～80%，其特点是结构简单、流量易于调节、适用不同种类的流体及安装使用方便。

　　01 离心泵的工作原理

　　离心泵启动前，应先将泵壳和吸入管路充满被输送液体。启动后，泵轴带动叶轮高速旋转，在离心力的作用下，液体从叶轮中心甩向外缘，流体在此过程中获得能量，静压能和动能均有所提高。液体离开叶轮进入泵壳后，由于泵壳中流道逐渐加宽，液体流速逐渐降低，又将一部分动能转变为静压能，使泵出口处液体的静压能进一步提高，最后以高压沿切线方向排出。液体从叶轮中心流向外缘时，在叶轮中心形成低压，在储槽液面和泵吸入口之间压力差的作用下，将液体吸入叶轮。可见，只要叶轮不停地转动，液体便会连续不断地吸入和排出，达到输送的目的。

　　离心泵结构与外形图

　　1—进口法兰;2—进口垫片;3—前夹板;4—前泵盖;5—出口垫片;6—出口法兰;7—泵体;8—叶轮;9—后盖;10—密封部件;11—轴承座;12—底板;13—电机

　　若离心泵启动前泵壳和吸入管路中没有充满液体，则泵壳内存有空气，而空气的密度又远小于液体的密度，故产生的离心力很小，因而叶轮中心处所形成的低压不足以将储槽内液体吸入泵内，此时虽启动离心泵，也不能输送液体，此种现象称为气缚现象，因此，离心泵在启动前必须灌泵。

　　02 离心泵的主要部件

　　离心泵最基本的部件包括供能装置(叶轮)、能量转换装置(泵壳、导轮)以及轴封等。

　　1)叶轮 叶轮是离心泵的核心部件，其主要功能是提供液体流动和上升所需的动能和静压能。按机械结构，叶轮分为开式、半开式和闭式三种结构形式，如下图所示。闭式叶轮两侧有前后盖板，易被固体杂物堵塞，故适用于输送清洁液体。开式叶轮(无前后盖板)和半开式叶轮(只有后盖板)流通截面大，不易堵塞，适用于输送含有固体颗粒或黏度较大的液体，但效率低于闭式叶轮。

　离心泵的叶轮结构示意图

　　闭式和半闭式叶轮在运转时，离开叶轮的一部分高压液体可漏入叶轮与泵壳之间的空腔中，因叶轮前侧液体吸入口处压强低，故液体作用于叶轮前、后侧的压力不等，便产生了指向叶轮吸入口侧的轴向推力。该力推动叶轮向吸入口侧移动，引起叶轮和泵壳接触处的摩损，严重时造成泵的振动，破坏泵的正常操作。在叶轮后盖板上钻若干个小孔，可减少叶轮两侧的压力差，从而减轻了轴向推力的不利影响，但同时也降低了泵的效率。这些小孔称为平衡孔。叶轮上叶片的几何形状有后弯、径向和前弯三种，实践证明后弯叶片有利于液体的动能转化为静压能，故后弯叶片应用广泛。

　　按吸液方式，叶轮分为单吸式和双吸式两种，如下图所示。单吸式叶轮只能从一侧吸入液体，结构简单。双吸式叶轮可同时对称地从叶轮两侧吸入液体，既增大了吸液能力，又基本上消除了轴向推力，但结构较复杂。

　　2)离心泵的泵壳和导轮　如下图所示，离心泵泵壳多为蜗牛壳状，故又称蜗壳。这种液体流道截面沿流向逐渐扩大并弯转，使液体流速渐小、流向渐变，既利于液体汇集，又利于液体动能有效地转化为静压能，同时还可减小摩擦阻力损失和冲击能量损失。

　泵壳与导轮

　　1—叶轮;2—导轮;3—蜗壳

　　为减小高速液体直接冲击泵壳引起的能量损失，有时在泵壳上安装带有叶片的固定的导轮。导轮上叶片的弯曲方向恰好适应从叶轮甩出的液体流向，引导液体逐渐转向并随流道扩大而减速，使部分动能有效转化成静压能。通常，多级离心泵都安装导轮。蜗牛壳形泵壳、导轮和叶轮的后弯叶片，均能提高动能转化为静压能的效率，都可称为能量转化部件。

　　3)离心泵的轴封装置 泵轴与泵壳之间的密封称为轴封，其作用是防止泵壳内高压液体沿轴外漏，同时防止空气进入泵内。常用的轴封装置有机械密封和填料密封两种。机械密封的密封效果好，功耗小，寿命长，适于输送酸、碱、易燃易爆及有毒的液体，但造价高、维修麻烦。填料密封结构简单，但需经常维修，且不能完全避免泄漏，只适用于对密封要求不高的场合。

　　①填料密封(填料函或盘根纱)。填料采用浸油或涂石墨的石棉绳。注意：不能用干填料;不要压得过紧以避免填料的破损，允许有液体滴漏(1滴/s);不能用于酸、碱、易燃易爆液体的输送。

　　②机械密封(又称端面密封)。机械密封是转轴上的动环和壳体上的静环构成的，两环之间形成一个薄薄的液膜起密封和润滑作用。机械密封密封性好、功率消耗低，多用于酸、碱、易燃易爆的液体输送，但造价相对较高。

　　03 离心泵的类型

　　在化工生产中被输送液体的性质、流量、压力、温度等差异很大，为适应各种不同的要求，人们已制造出种类众多的离心泵。例如，按输送液体性质，可分为清水泵、油泵、耐腐蚀泵、杂质泵等;按液体被吸入的方向可分为单吸泵和双吸泵;按泵内叶轮的数目可分为单级泵和多级泵。

　　1)清水泵 在化工生产中，清水泵被广泛用于输送清水以及物理、化学性质类似于水的清洁液体。常用的型号有IS型、D型、Sh型三类。

　　①IS型离心泵 IS型离心泵是单级单吸悬臂式离心水泵，其结构如图所示，全系列扬程范围为8～98m，流量范围为45～360m3/h。

　　IS型离心泵结构示意图

　　1—泵体;2—叶轮螺母;3—止动垫圈;4—密封环;5—叶轮;6—泵盖;7—轴套;8—填料环;9—填料;10—填料压盖;11—悬架轴承部件;12—轴

　　②D型离心泵 如果运送要求扬程较高、流量中等，则可采用D型多级离心泵。D型多级离心泵在一个泵体内串联多个叶轮。液体进入泵后由第一叶轮中心甩至该叶轮外缘，随即进入第二叶轮，又由第二叶轮甩出后，随即进入第三叶轮，依此顺序经过其余叶轮，故产生的扬程高。液体每经一个叶轮就增加一级能量，叶轮个数越多，级数就越多，故产生的扬程也就越高。如下图所示的为四级离心泵，外形图为多级离心泵。一般为2～9级，最多达12级，扬程范围为14～351m，流量范围为10.8～850m3/h。

　　多级离心泵结构示意图与外形图

　　③Sh型离心泵 若输送液体的流量大而压头不高，则可采用双吸式Sh型离心泵。如下图所示，此系列泵的叶轮有两个吸入口，且由于叶轮厚度与直径之比较大，故输液量较大。Sh型离心泵的扬程范围为9～140m，流量为120～12500m3/h。

　　Sh离心泵结构示意图

　　1—排出蜗壳;2—叶轮;3—吸入口

　　2)耐腐蚀泵 输送酸、碱、浓氨水等腐蚀性液体时，必须用耐腐蚀泵，如下图所示。泵内与腐蚀性液体接触的部件，都用各种耐腐蚀材料制造，系列代号为F。全系列流量范围为2～400m3/h，扬程范围为15～195m。

　　耐腐蚀泵外形图

　　3)油泵 输送石油产品的泵称为油泵，系列代号为Y。由于石油产品具有易燃和易爆的特点，因此此类泵的一个重要要求是密封完善，且油泵的进、出口方向均是向上的，呈Y形。当输送200℃以上的热油时，还要求有较好的冷却效果，一般在热油泵的轴封装置和轴承处装有冷却水夹套。

　　4)杂质泵 输送含有悬浮物流体时常采用杂质泵，系列代号为P，PW表示污水泵，PS表示砂泵，PN表示泥浆泵。对这类泵的要求是：不易被杂质堵塞，耐腐并且容易拆洗。为此，杂质泵采用宽流道，叶片数目少，采用半开或开式叶轮，且泵壳内还可衬以耐磨的铸钢护板。

　　5)磁力泵 磁力泵是一种高效节能的特种离心泵，如下图所示。磁力泵采用永磁联轴驱动，无轴封，消除液体渗漏，使用极为安全;在泵运转时无摩擦，故非常节能。主要用于输送不含有固体体颗粒的酸、碱、盐溶液和挥发性、剧毒性液体等，特别适用于易燃易爆液体的输送。磁力泵输送的介质密度应小于1300kg/m3，黏度不大于30×10-6Pa·s，输送介质应不含有铁磁性和纤维物质。磁力泵对于泵体为金属材质或F46衬里，最高工作温度为80℃，额定压力为1.6MPa;高温磁力泵的使用温度小于350℃;对于泵体为非金属材质的情况，最高温度不超过60℃，额定压力为0.6MPa。磁力泵的轴承采用被输送的介质进行润滑冷却，严禁空载运行。

　　磁力泵外形图

　　6)屏蔽泵 屏蔽泵可用来输送易燃、易爆、剧毒及具有放射性液体。常采用的无泄漏的屏蔽泵如下图所示。其结构特点是叶轮和电机联为一个整体封在同一泵壳内，不需要轴封装置。屏蔽泵在启动时应严格遵守出口阀与入口阀的开启顺序，停泵时先将出口阀关小，当泵运转停止后，先关闭入口阀再关闭出口阀。采用该泵安全无泄漏，有效地避免了环境污染和物料损失。

　　屏蔽泵结构示意图与外形图

　　1—吸入口;2—叶轮;3—集液室各类型

　　离心泵的结构特点及用途见下表。