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水泵的各種工作原理

2016-12-26 9:36:40


離心式泵的工作原理:
葉輪高速旋轉時產生的離心力使流體獲得能量,即流體通過葉輪后,壓能和動能都得到提高,從而能夠被輸送到高處或遠處。葉輪裝在一個螺旋形的外殼內,當葉輪旋轉時,流體軸向流入,然后轉90度進入葉輪流道并徑向流出。葉輪連續旋轉,在葉輪入口處不斷形成真空,從而使流體連續不斷地被泵吸入和排出。 

軸流式泵工作原理:
旋轉葉片的擠壓推進力使流體獲得能量,升高其壓能和動能,葉輪安裝在圓筒形(風機為圓錐形)泵殼內,當葉輪旋轉時,流體軸向流入,在葉片葉道內獲得能量后,沿軸向流出。軸流式泵適用于大流量、低壓力,制冷系統中常用作循環水泵。


往復泵的工作原理:
利用偏心軸的轉動通過連桿裝置帶動活塞的運動,將軸的圓周轉動轉化為活塞的往復運動。活塞不斷往復運動,泵的吸水與壓水過程就連續不斷地交替進行。 
    
水環式真空泵的工作原理:
水環式真空泵葉片的葉輪偏心地裝在圓柱形泵殼內。泵內注入一定量的水。葉輪旋轉時,將水甩至泵殼形成一個水環,環的內表面與葉輪輪轂相切。由于泵殼與葉輪不同心,右半輪轂與水環間的進氣空間4逐漸擴大,從而形成真空,使氣體經進氣管進入泵內進氣空間。隨后氣體進入左半部,由于轂環之間容積被逐漸壓縮而增高了壓強,于是氣體經排氣空間及排氣管被排至泵外。 

羅茨真空泵的工作原理:
  羅茨泵的工作原理與羅茨鼓風機相似。由于轉子的不斷旋轉,被抽氣體從進氣口吸入到轉子與泵殼之間的空間v0內,再經排氣口排出。由于吸氣后v0空間是全封閉狀態,所以,在泵腔內氣體沒有壓縮和膨脹。 但當轉子頂部轉過排氣口邊緣,v0空間與排氣側相通時,由于排氣側氣體壓強較高,則有一部分氣體返沖到空間v0中去,使氣體壓強突然增高。當轉子繼續轉動時,氣體排出泵外。

旋片式真空泵的工作原理 : 
旋片式真空泵(簡稱旋片泵)是一種油封式機械真空泵。其工作壓強范圍為101325~1.33×10-2(Pa)屬于低真空泵。它可以單獨使用,也可以作為其它高真空泵或超高真空泵的前級泵。它已廣泛地應用于冶金、機械、軍工、電子、化工、輕工、石油及醫藥等生產和科研部門。
  旋片泵主要由泵體、轉子、旋片、端蓋、彈簧等組成。在旋片泵的腔內偏心地安裝一個轉子,轉子外圓與泵腔內表面相切(二者有很小的間隙),轉子槽內裝有帶彈簧的二個旋片。旋轉時,靠離心力和彈簧的張力使旋片頂端與泵腔的內壁保持接觸,轉子旋轉帶動旋片沿泵腔內壁滑動。 
  兩個旋片把轉子、泵腔和兩個端蓋所圍成的月牙形空間分隔成A、B、C三部分。當轉子按箭頭方向旋轉時,與吸氣口相通的空間A 的容積是逐漸增大的,正處于吸氣過程。而與排氣口相通的空間C的容積是逐漸縮小的,正處于排氣過程。居中的空間B的容積也是逐漸減小的,正處于壓縮過程。由于空間A的容積是逐漸增大(即膨脹),氣體壓強降低,泵的入口處外部氣體壓強大于空間A內的壓強,因此將氣體吸入。當空間A與吸氣口隔絕時,即轉至空間B的位置,氣體開始被壓縮,容積逐漸縮小,最后與排氣口相通。當被壓縮氣體超過排氣壓強時,排氣閥被壓縮氣體推開,氣體穿過油箱內的油層排至大氣中。由泵的連續運轉,達到連續抽氣的目的。如果排出的氣體通過氣道而轉入另一級(低真空級),由低真空級抽走,再經低真空級壓縮后排至大氣中,即組成了雙級泵。這時總的壓縮比由兩級來負擔,因而提高了極限真空度。  

齒輪泵的工作原理:
齒輪泵具有一對互相嚙合的齒輪,如圖所示,齒輪主動輪固定在主動軸上,軸的一端伸出殼外由原動機驅動,另一個齒輪從動輪裝在另一個軸上,齒輪旋轉時,液體沿吸油管進入到吸入空間,沿上下殼壁被兩個齒輪分別擠壓到排出空間匯合(齒與齒嚙合前),然后進入壓油管排出。 

螺桿泵的工作原理:
螺桿泵乃是一種利用螺桿相互嚙合來吸入和排出液體的回轉式泵。螺桿泵的轉子由主動螺桿(可以是一根,也可有兩根或三根)和從動螺桿組成。主動螺桿與從動螺桿做相反方向轉動,螺紋相互嚙合,流體從吸入口進入,被螺旋軸向前推進增壓至排出口。此泵適用于高壓力、小流量。制冷系統中常用作輸送軸承潤滑油及調速器用油的油泵。 
    
噴射泵的工作原理:
將高壓的工作流體,由壓力管送入工作噴嘴,經噴嘴后壓能變成高速動能,將噴嘴外圍的液體(或氣體)帶走。此時因噴嘴出口形成高速使擴散室的喉部吸入室造成真空,從而使被抽吸流體不斷進入與工作流體混合,然后通過擴散室將壓力稍升高輸送出去。由于工作流體連續噴射,吸入室繼續保持真空,于是得以不斷地抽吸和排出流體。工作流體可以為高壓蒸汽,也可為高壓水,前者稱為蒸汽噴射泵,后者稱為射水抽氣器。這種泵在制冷系統中較為少見。

氣動隔膜泵的工作原理:
以壓縮空氣為驅動的動力,屬于由膜片往復動作造成容積變化的容積泵;氣動隔膜泵有兩個對稱的工作腔,腔內分別裝有靠連桿連接的彈性隔膜;壓縮空氣在氣閥引導下進入一端腔體內推動隔膜壓出物料腔的物料,同時連桿帶動另一端隔膜同方向運動,氣動隔膜泵腔內的空氣從排氣口排出,同時物料腔吸入物料;當氣動隔膜泵中間體的活塞至行程終點時,配氣閥自動引導壓縮空氣進入另一端隔膜腔,推動隔膜朝反方向運動;由此兩個隔膜的同步往復動作。氣動隔膜泵的物料腔分別設置了單向球閥,由于隔膜往復動作造成物料腔的容積改變,強制單向球閥交替開啟或關閉運動迫使物料不斷排出。
    氣動隔膜泵原理可簡單理解為:在壓縮空氣驅動下依靠雙隔膜一吸一排,完成物料的輸送;正是氣動隔膜泵原理簡單,所以得到廣泛使用。從上圖也可清楚看出氣動隔膜泵結構,但也得益這種看似簡單的氣動隔膜泵結構,維護工作也那么的簡單。

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