單級離心式水泵在水處理行業(yè)中應(yīng)用較為廣泛，這是由于其具有性能使用范圍廣(包括流量、壓頭及對介質(zhì)性質(zhì)的失迎性)、體積小、結(jié)構(gòu)簡單、操作容易、流量均勻、壽命長、購置費和操作費均較低等突出優(yōu)點。

單級離心式水泵的基本結(jié)構(gòu)

　　單級離心式水泵的基本部件是高速旋轉(zhuǎn)的葉輪和固定的蝸牛形泵殼，具有若干個(通常為4～12個)后彎葉片的葉輪緊固于泵軸上，并隨泵軸由電機驅(qū)動作高速旋轉(zhuǎn)。

　　葉輪是直接對泵內(nèi)液體做功的部件，為離心泵的供能裝置，泵殼中央的吸入口與吸入管路相連接，吸入管路的底部裝有單向底閥，泵殼側(cè)旁的排出口與裝有調(diào)節(jié)閥門的排出管路相連接。

單級離心式水泵的工作原理

　　當(dāng)單級離心式水泵啟動后，泵軸帶動葉輪一起作高速旋轉(zhuǎn)運動，迫使預(yù)先充灌在葉片間液體旋轉(zhuǎn)，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(jīng)葉輪的運動過程獲得了能量，靜壓能增高，流速增大，當(dāng)液體離開葉輪進(jìn)入泵殼后，由于殼內(nèi)流道逐漸擴大而減速，部分動能轉(zhuǎn)化為靜壓能，最后沿切向流入排出管路。

　　所以蝸形泵殼不僅是匯集由葉輪流出液體的部件，而且又是一個轉(zhuǎn)能裝置，當(dāng)液體自葉輪中心甩向外周的同時，葉輪中心形成低壓區(qū)，在貯槽液面與葉輪中心總勢能差的作用下，致使液體被吸進(jìn)葉輪中心。依靠葉輪的不斷運轉(zhuǎn)，液體便連續(xù)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(xiàn)為靜壓能的提高。

　　需要強調(diào)指出的是，若在單級離心式水泵啟動前沒向泵殼內(nèi)灌滿被輸送的液體，由于空氣密度低，葉輪旋轉(zhuǎn)后產(chǎn)生的離心力小，葉輪中心區(qū)不足以形成吸入貯槽內(nèi)液體的低壓，因而雖啟動單級離心式水泵也不能輸送液體。這表明離心泵無自吸能力，此現(xiàn)象稱為氣縛。

　　吸入管路安裝單向底閥是為了防止啟動前灌入泵殼內(nèi)的液體從殼內(nèi)流出，空氣從吸入管道進(jìn)到泵殼中都會造成氣縛。

　　1單級離心式水泵的葉輪

　　葉輪是單級離心式水泵的關(guān)鍵部件。

　　(1)按其機械結(jié)構(gòu)可分為閉式、半閉式和開式三種

　　閉式葉輪適用于輸送清潔液體;半閉式和開式葉輪適用于輸送含有固體顆粒的懸浮液，這類泵的效率低。

　　閉式和半閉式葉輪在運轉(zhuǎn)時，離開葉輪的一部分高壓液體可漏入葉輪與泵殼之間的空腔中，因葉輪前側(cè)液體吸入口處壓強低，故液體作用于葉輪前、后側(cè)的壓力不等，便產(chǎn)生了指向葉輪吸入口側(cè)的軸向推力。

　　該力推動葉輪向吸入口側(cè)移動，引起葉輪和泵殼接觸處的摩損，嚴(yán)重時造成泵的振動，破壞泵的正常操作。在葉輪后蓋板上鉆若干個小孔，可減少葉輪兩側(cè)的壓力差，從而減輕了軸向推力的不利影響，但同時也降低了泵的效率。這些小孔稱為平衡孔。

　　(2)按吸液方式不同可將葉輪分為單吸式與雙吸式兩種

　　單吸式葉輪結(jié)構(gòu)簡單，液體只能從一側(cè)吸入。雙吸式葉輪可同時從葉輪兩側(cè)對稱地吸入液體，它不僅具有較大的吸液能力，而且基本上消除了軸向推力。

　　(3)根據(jù)葉輪上葉片上的幾何形狀，可將葉片分為后彎、徑向和前彎三種，由于后彎葉片有利于液體的動能轉(zhuǎn)換為靜壓能，故而被廣泛采用。

　　2單級離心式水泵的導(dǎo)輪

　　為了減少離開葉輪的液體直接進(jìn)入泵殼時因沖擊而引起的能量損失，在葉輪與泵殼之間有時裝置一個固定不動而帶有葉片的導(dǎo)輪。導(dǎo)輪中的葉片使進(jìn)入泵殼的液體逐漸轉(zhuǎn)向而且流道連續(xù)擴大，使部分動能有效地轉(zhuǎn)換為靜壓能。多級離心泵通常均安裝導(dǎo)輪。

　　蝸牛形的泵殼、葉輪上的后彎葉片及導(dǎo)輪均能提高動能向靜壓能的轉(zhuǎn)化率，故均可視作轉(zhuǎn)能裝置。

　　3軸封裝置

　　由于泵軸轉(zhuǎn)動而泵殼固定不動，在軸和泵殼的接觸處必然有一定間隙。為避免泵內(nèi)高壓液體沿間隙漏出，或防止外界空氣從相反方向進(jìn)入泵內(nèi)，必須設(shè)置軸封裝置。

　　離心泵的軸封裝置有填料函和機械(端面)密封。填料函是將泵軸穿過泵殼的環(huán)隙作成密封圈，于其中裝入軟填料(如浸油或涂石墨的石棉繩等)。

　　機械密封是由一個裝在轉(zhuǎn)軸上的動環(huán)和另一固定在泵殼上的靜環(huán)所構(gòu)成。兩環(huán)的端面借彈簧力互相貼緊而作相對轉(zhuǎn)動，起到了密封的作用。機械密封適用于密封較高的場合，如輸送酸、堿、易燃、易爆及有毒的液體。

單級離心式水泵的種類

　　離心泵產(chǎn)品一般按照其結(jié)構(gòu)特點劃分，有多種劃分方式，包括按工作壓力、按工作葉輪數(shù)目、按葉輪進(jìn)水方式等六種分類方式。

　　1按工作壓力

　　低壓泵：壓力低于100米水柱;

　　中壓泵：壓力在100-650米水柱之間;

　　高壓泵：壓力高于650米水柱。

　　2按工作葉輪數(shù)目

　　單級泵：即在泵軸上只有一個葉輪。

　　多級泵.：即在泵軸上有兩個或兩個以上的葉輪，這時泵的總揚程為n個葉輪產(chǎn)生的揚程之和。

　　3按葉輪進(jìn)水方式

　　單側(cè)進(jìn)水式泵：又叫單吸泵，即葉輪上只有一個進(jìn)水口。

　　雙側(cè)進(jìn)水式泵：又叫雙吸泵，即葉輪兩側(cè)都有一個進(jìn)水口。它的流量比單吸式泵大一倍，可以近似看作是二個單吸泵葉輪背靠背地放在了一起。

　　4按泵軸位置

　　臥式泵：泵軸位于水平位置。

　　立式泵：泵軸位于垂直位置。

　　5按泵殼結(jié)合縫形式

　　水平中開式泵：即在通過軸心線的水平面上開有結(jié)合縫。

　　垂直結(jié)合面泵：即結(jié)合面與軸心線相垂直。

　　6按葉輪出來的水引向壓出室的方式

　　蝸殼泵：水從葉輪出來后，直接進(jìn)入具有螺旋線形狀的泵殼。

　　導(dǎo)葉泵：水從葉輪出來后，進(jìn)入它外面設(shè)置的導(dǎo)葉，之后進(jìn)入下一級或流入出口管。

　　7按輸送介質(zhì)

　　按離心泵所輸送介質(zhì)的不同，分為清水泵、油泵、耐腐蝕泵等。

參考資料：單級離心式水泵結(jié)構(gòu)工作原理