离心泵是利用叶轮旋转产生的离心力来输送液体的机械，是当今世界上应用最广泛的泵类

离心泵是利用叶轮旋转产生的离心力来输送液体的机械，是当今世界上应用广泛的泵类。

一、 工作原理

离心泵的工作原理可以分为两个关键过程：

离心力的产生与压能传递：

泵启动前，泵壳和吸入管路内需要先充满液体，这个过程称为 “灌泵”。

当电机带动叶轮高速旋转时，叶轮中的液体在叶片的作用下被迫一起旋转，从而产生巨大的离心力。

在离心力的作用下，液体从叶轮中心（入口）被高速甩向叶轮外缘（出口）。在此过程中，液体的流速和动能增加。

动能向压能的转换：

高速液体离开叶轮后，进入一个流通面积逐渐扩大的蜗壳或导叶。

根据流体力学原理，在扩大的流道中，液体的流速会降低，其大部分动能会转化为静压能（压头）。

液体在较高的压力下从泵的出口排出，被输送到需要的地方。

同时，在叶轮中心区域，由于液体被甩出，形成了低压区（甚至真空）。在吸入液面大气压（或其它压力）与叶轮中心低压区的压差作用下，液体被源源不断地压入泵内，从而形成一个连续、稳定的输送过程。

简单比喻： 像我们用手旋转一个绑着绳子的水桶，水桶里的水不会洒出来，是因为离心力把水紧紧压在了桶底。离心泵的叶轮相当于那个旋转的水桶。

二、 主要组成部分

一台典型的离心泵主要由以下部件构成：

叶轮： 核心部件，通过旋转将机械能传递给液体。有闭式、开式、半开式等多种类型，适用于不同性质的液体。

泵壳（蜗壳）： 包围叶轮，收集从叶轮甩出的液体，并将液体的动能有效地转化为压力能。其外形通常像蜗牛壳，故名“蜗壳”。

轴和轴承： 轴用于传递动力（电机扭矩），轴承用于支撑泵轴，保证其平稳旋转。

密封装置：

轴封： 防止泵内高压液体从泵轴与泵壳的间隙泄漏出去，也防止空气进入泵内。常见形式有填料密封和机械密封。

吸入室： 将液体从吸入管路引导到叶轮入口，要求液体流动均匀，阻力小。

三、 关键性能参数

流量 (Q)： 单位时间内泵输送的液体体积，单位通常为 m³/h 或 L/s。

扬程 (H)： 单位重量液体通过泵后所获得的能量增加值。它不是简单的输送高度，而是包括了静压高度、管道阻力损失、出口压力要求等所有需要克服的能量总和。单位是米 (m)。

功率 (P)：

轴功率： 电机输入到泵轴上的功率。

有效功率： 液体实际从泵中获得的功率。

效率 (η)： 有效功率与轴功率的比值（η = 有效功率 / 轴功率）。它反映了泵将电能转换为液体液压能的完善程度，是衡量泵性能好坏的重要指标。

汽蚀余量 (NPSH)：

必需汽蚀余量 (NPSHr)： 泵本身为防止汽蚀所需要的小装置条件，由泵的设计决定。

有效汽蚀余量 (NPSHa)： 泵装置系统提供的防止汽蚀的富裕量，由管路安装条件决定。

汽蚀条件： 要保证泵正常工作，必须满足 NPSHa > NPSHr。否则会发生汽蚀，导致泵性能下降、振动、噪音和叶轮损坏。

四、 特点

优点：

结构简单、紧凑，造价低。

流量均匀、平稳，易于调节（通过阀门调节出口开度）。

可与高速电机（如电动机、汽轮机）直接相连，传动结构简单。

适用范围广，可输送腐蚀性、含悬浮物的液体（通过选用不同材质和叶轮形式）。

缺点：

没有自吸能力：启动前必须“灌泵”。（可加装自吸装置解决）

流量与扬程特性：关闭出口阀门（流量为零）时，轴功率小，因此离心泵启动时应关闭出口阀以保护电机。

不适合输送高粘度液体（如重油），效率会急剧下降。

在小流量、高扬程工况下使用不经济。

五、 工作特性与运行

特性曲线： 在恒定转速下，扬程 (H)、功率 (P)、效率 (η) 随流量 (Q) 变化的曲线。这是选择和操作泵的重要依据。

H-Q曲线：通常呈下降趋势，流量越大，扬程越低。

P-Q曲线：呈上升趋势，流量越大，轴功率越高。

η-Q曲线：呈抛物线状，存在一个率点（额定工作点），泵应尽可能在该点附近运行。

汽蚀现象： 如果泵入口处的压力低于该温度下液体的饱和蒸汽压，液体会汽化产生气泡。气泡随液体流到高压区时，会急剧破裂，对叶轮和泵壳造成冲击和剥蚀，这种现象称为汽蚀。必须严格避免。

六、 选型要点

在选择一台离心泵时，需要考虑：

输送介质：液体的性质（清水、腐蚀性液体、含颗粒物等）、温度、密度、粘度。

工艺参数：需要的流量 (Q) 和扬程 (H)。

现场条件：安装环境（室内/室外）、大气压力、可利用的NPSHa。

操作要求：连续运行还是间歇运行。

其他：材质要求、密封形式、防爆等级等。

七、 主要应用领域

离心泵几乎应用于所有工业部门和日常生活：

城市供水与排水：自来水厂、高楼供水、消防系统。

农业灌溉：

工业生产：化工、石油、制药、冶金等行业的流程泵、循环泵、给水泵。

能源行业：电厂中的锅炉给水泵、冷却循环泵。

船舶工业：压载泵、舱底泵、冷却水泵。

** HVAC系统**：建筑中的供暖和空调循环系统。