离心泵是通过旋转叶轮产生的离心力泵送液体的涡轮机。被泵送的液体沿叶轮轴向进入泵吸入侧的吸入口。在泵内旋转的叶轮在离心力的作用下使液体加速。

　　速度的增加提高了流体中的动态压力。当离开叶轮时，由于液体的积聚，液体在排出口再次减速。因此，液体的动压转换为静压(有关动压和静压之间关系的更多信息，请参阅文丘里效应一文)。结果，排放口处的静压大大增加。这种高压使液体能够克服一定的大地水头。

　　根据泵或叶轮的设计，液体沿径向或轴向离开叶轮。产生径向流的泵也称为径向流泵。径流泵的叶轮设计为带盖板的封闭式叶轮或开式叶轮(后者如图所示)。

　　如果液体沿轴向离开叶轮，这种设计也称为轴流泵。在这种情况下，叶轮就像船的螺旋桨一样，只是在这种情况下，螺旋桨是静止的，因此会在管道内产生流动。因此轴流泵也称为螺旋桨泵。它们通常用作化工厂中的循环泵。还有一些离心泵，其中液体不会完全沿轴向或径向离开叶轮。这些泵被称为斜流泵或混流泵。

　　离心泵是通过离心力输送液体的涡轮机!根据叶轮产生的流量，它们被称为径流泵、轴流泵或混流泵!

　　与轴流泵相比，径流泵可以提供更高的压头，但它们通常会产生相对较低的流量。为了实现高流量，可能必须并联多个径流泵。轴流泵提供高体积流量，但只有相对较低的压头(约 15 m)。为了使用轴流泵实现大压头，可能必须串联多个泵。混流泵提供了两种泵类型的优缺点之间的折衷方案。

　　径向流泵在低流量下提供高压头，而轴流泵在低压头下提供高流量。混流泵提供了两种设计的折衷方案。

　　径向叶轮具有一个至*多三个叶片，用于泵送严重污染的液体或含有固体的液体。少量的叶片增加了流动横截面，从而改善了通过叶轮的流动。这种叶轮也称为通道叶轮。在螺旋桨泵的情况下，当泵送含有固体的液体时，使用叶轮的螺杆设计。　

　空化

　　由于吸入口处产生的负压，泵吸入流体。更准确地说：吸入管外较高的环境压力将流体沿负压方向推入泵内(吸管饮用原理)。由于环境压力为 1 bar，而泵*多可以产生真空，因此可以将流体压入泵中的压力被限制为** 1 bar。这仅允许实现有限的大地吸头。在抽水的情况下，产生完美真空时的**吸程理论上为 10 米。

　　然而，离心泵的吸水头不仅受环境压力的限制，还受气蚀的限制。空化是当液体中的静压低于蒸汽压时形成的蒸汽泡。水在 20 °C 时的蒸气压为 23 mbar。如果水中的静压低于这个值，即使在这个低温下，水也会开始局部蒸发，并形成小气泡(类似于水沸腾时上升的蒸汽泡)。

　　如果泵中的压力随后再次升高，气泡就会变得不稳定并内爆。由于这是一个充气气泡，因此颗粒密度相对较低。因此，泡沫在几乎没有阻力的情况下破裂。周围的液体在崩溃的气泡中被如此强烈地加速，以至于产生的微射流产生数千个大气压的局部压力!如果这种微型射流撞击叶轮的叶片，随着时间的推移会导致损坏。气蚀的发生通常是通过泵的响亮噪音或振动来注意到的。

　　空化是气泡的形成及其随后的内爆，由此产生的微射流会破坏组件的表面!

　　静压相对较低的区域特别容易形成蒸汽泡。在泵入口处出现这种情况有两个原因。一方面，泵无论如何都必须有一个负压，这样液体才能完全输送到泵中。此外，根据文丘里效应，静压随着流速的增加而降低。特别是在叶轮入口处，由于入口横截面减小，流速特别高，因此静压**。如果那里的压力下降到蒸汽压力以下，就会形成气泡，由于泵中的压力增加，*终会内爆。　　

NPSH值

　　当泵必须产生强大的负压来输送流体时，气蚀的风险显然特别高。从管道系统的角度来看，大地吸水头和吸水管的大水头损失(由摩擦引起)就是这种情况。从泵的角度来看，高流速时气蚀的风险很高，因为这反过来意味着高流速，从而导致静压的强烈下降。　　

泵的 NPSH 值 (NPSHR)

　　由于管道系统的特性， NPSH A值对应于可用的压头。对于无气蚀操作，泵及其提供的压头不得超过系统的 NPSH A值。因此，泵产生的 NPSH 值**有必要低于从系统角度获得的值。因此，泵的 NPSH 值称为 NPSH R值(索引R表示所需的R)。

　　离心泵的 NPSH R值由制造商在其数据表中指定。NPSH R值很大程度上取决于叶轮的转速和输送的流量。出于安全原因，系统的 NPSH A值应比泵的 NPSH R值高约 0.5 m：

　　NPSH一个≥NPSHR+ 0 , 5 米 无气蚀操作　　

防止气蚀的措施

　　如果在离心泵运行过程中出现气蚀，必须采取适当的对策。降低流速对于防止压力下降过多至关重要。

　　从泵的角度来看，这可以通过例如降低叶轮的转速来实现。然而，通过这种措施，流速会降低。如果不希望这样降低流量，则必须使用更大的泵，它在较低的速度下提供相同的流量。

　　使用所谓的诱导器也可以防止压力过度下降。诱导轮是轴向叶轮，连接在实际泵叶轮的上游并安装在同一轴上。诱导器在流体进入实际叶轮之前(或在几个叶轮的**级之前)增加流体的静压，从而降低压力低于蒸汽压力的风险(降低泵的 NPSHR 值)。

　　带有诱导轮的离心泵在部分负荷范围内运行，因为在满负荷下诱导轮会发生气蚀。因此，与没有诱导轮的泵相比，有诱导轮的泵不能覆盖整个负载范围。由于额外的叶轮，能量转换效率也较低。

　　还可以从管道系统的角度采取减少/避免气蚀的措施。吸入管横截面的增加(在恒定流速下)也会导致流速降低。在这种情况下，还应检查吸入管是否堵塞。

　　避免气蚀的另一种可能性是保持大地吸头尽可能低。为此，必须将吸入罐放置在较高位置或将泵放置在较低位置。可能还需要考虑从吸入操作转换为压力操作。　　

离心泵的启停程序

　　离心泵不应只是打开和关闭，因为这可能会损坏泵。因此必须遵循一定的程序。首先，当泵内没有流体时，不应开启泵，并且泵在运行过程中不得干转。一方面，离心泵在干运转时通常不能产生抽吸效应，因此不能泵送任何流体(例外：自吸泵，如侧通道泵)。另一方面，流动的液体也起到冷却泵的作用。如果缺少这种冷却，泵会很快过热。此外，液体压力对泵内的旋转部件施加一定的定心效果，从而防止与相邻外壳直接接触。由于上述原因，离心泵通常具有干转保护，如果没有液体，会立即关闭泵。

　　因此，在启动泵之前，必须将其注满液体(灌注)。启动泵时，不得再次通过吸入管排空。为此，通常在吸入管中安装止回阀或底阀(止回阀)，自动防止回流。也可以安装一个简单的截止阀或闸阀，然后必须先手动关闭。

　　如果泵在填充后直接打开并且阀门打开，泵将立即提供高流量。为了使电动机的轴旋转并同时输送高流量，需要电动机的非常高的电功率。这可能导致过热。为防止这种情况发生，必须在泵启动时对流量进行节流。

　　然而，流量不会被吸入管中的截止阀节流，因为吸入管中的收缩会增加流速并因此造成气蚀的风险。出于这个原因，排放管中还有一个截止阀，当泵启动时它*初是关闭的，然后才逐渐打开，这样流量就会慢慢增加到**。

　　总之，离心泵的启动过程如下：

1. 　　关闭吸入管中的阀门(防止泵干转)
2. 　　用流体填充泵(实现抽吸效果并防止过热)
3. 　　关闭排放管中的阀门
4. 　　完全打开吸入管中的阀门(避免气蚀)
5. 　　打开泵电机
6. 　　缓慢打开排放管中的阀门(防止电机过热)

　　当要关闭泵时，还必须遵循一定的程序。首先，排放管中的阀门再次缓慢关闭。应避免过快关闭，否则阀门后面的液体会因其惯性而继续流动，从而产生非常高的负压。然后负压将液体再次拉回并全力撞击阀门。这会损坏阀门和管道。

　　关闭排放管中的阀门后，现在可以关闭泵。然后应再次关闭吸入管中的截止阀，以防止泵空转。对于止回阀，这会自动发生。

　　总之，离心泵通过以下程序关闭：

1. 　　缓慢关闭排放管中的阀门(防止压力波动)
2. 　　关闭泵电机
3. 　　关闭吸入管中的截止阀(防止泵干转)