供水设备离心泵为什么能把水从低处送到高处或远处呢?首先还得从离心力谈起。
任何物体围绕某个中心旋转时,都会产生离心力。例如在雨天撑伞,如果转动手抦,就会看到伞面上的雨水沿着伞的边沿飞溅出去,这就是由于雨点受离心力作用的结果。转动越快,雨点飞得越远,这说明转动越快,离心力越大。
再做个试验:用手提一只装满水的小水桶,使其围绕手臂及身体作快速转动。这时水桶虽然倾斜,甚至口向下,但桶中的水却掉不下来。同时手臂会感到有一种向外甩的力量。这个力量就是离心力。也正是由于离心力的作用,水才不至于流出桶来。如果仍用上述试验,在桶底开一个小孔,这时水就会从小孔射出去。手臂转动越快,甩的力量越大,由小孔出去的水就射得越远。同样道理,离心泵内的叶轮旋转时,在叶轮中的水也会因离心力的作用而被甩出去。
被水泵叶轮甩出去的髙速水流具有很大的能量,由蜗壳把它们汇集在蜗壳内,其流速就减慢,其压力就增加。根据水流总要从髙压处向低压处流动的道理,具有一定压力的水流就会沿着出水管路流到高处或远处去。叶轮直径越大或转速越大,泵壳内产生的压力也就越大,水就流得越高或送得越远。相反,叶轮直径越小或转速越低,泵壳内产生的压力也就越低,水就流得越低或送得越近。
离心泵又是如何把水从低处吸上来的呢?也须先做个小试验来加以说明,用一只玻璃杯,盛半杯水,这时水面是平静的。如果用一根筷子搅动杯中的水,使水沿筷子转动的方向旋转起来。这时就会看到,中心的水面降落下去,边沿的水面升高起来,这种现象叫旋涡运动。这种现象也是由于水流旋转时产生离心力的结果。
离心泵也就是利用上面的旋涡原理吸水的。泵壳相当于玻璃杯,叶轮相当于筷子,所不同的是泵壳内充满水,不透气。当叶轮旋转时,就在叶轮的中心部位形成一个低压区(低于大气压力)。而进水池水面上却作用着大气压力。所以水就会由进水池通过进水管流向水泵叶轮的中心部位。叶轮中心部位的压力越低,吸水的力量也就越大。一般离心泵的最大吸力只能达到8米左右。允许的吸上真空高度都标记在水泵的铭牌上。
根据上述原理,离心泵在启动之前,必须使泵壳和吸水管内充满水。启动后由于叶轮旋转才能连续吸水并把水流甩向高处或送到远处。
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