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1．离心泵
(1)离心泵的工作原理 离心泵在电动泵中使用最普遍。其工作原理是，依靠旋转叶轮对水的作用力，把原动机的机械能传递给水。由于离心力的作用，水在从叶轮进口流向叶轮出口的过程中，其速度能和压力能都得到增加。被排出的水经过压出室，大部分速度能转换成压力能，然后沿着排出管路输送出去(图5一10)。这时，叶轮出口处则因水的排出而形成低压或真空，吸入池中的水在液面压力P(通常为大气压)的作用下，即被压人叶轮的进口，于是连续不断地将水吸入和排出。
(2)离心泵的结构 工业锅炉房的给水泵用得最多的是GC型卧式单吸多级离心水泵，主要由叶轮、泵壳、泵轴、密封环、平衡盘、轴承等组成(图5一11)。
1)叶轮 是离心泵最重要的工作部件，它从电动机中获得能量，又将此能量传给液体，水泵的流量、扬程都与叶轮的形状、大小、表面粗糙度等有密切关系。
叶轮由叶片和轮毂两部分组成，叶片固定在轮毂上，轮毂中间设有穿轴孔与泵轴相连接。叶轮按其盖板情况分为封闭式、敞开式和半敞开式。叶轮大多由铸铁或铸钢制造，封闭式叶轮片数一般为6～8片，多的可达12片。敞开式或半敞开式叶轮的特点是叶轮片数少，一般只有2～4片。
叶轮依次装在同一根轴上，每一个叶轮为一级。液体流经每一个叶轮便增压一次，所以对同一规格的叶轮来说，级数越多，泵出口的水压便越高。
2)泵壳 泵壳在离心泵中起着多方面的作用，它将水引入叶轮，然后将从叶轮甩出的水汇集起来，减慢从叶轮边缘甩出水的速度，增加压力，引向压水管道；泵壳还把水泵各固定部件连成一体。
因为泵壳在工作时受到较高水压的作用，泵壳大多采用铸铁制造，其内表面要求光滑，槽形变化要均匀，以减少水流的阻力。泵壳顶部设有灌水漏斗和排气栓，以便启动前排气；底部有放水方头螺栓，以便停泵和检修时排水使用。
3)泵轴 用来带动叶轮旋转，是将电动机的能量传递给叶轮的主要部件。泵轴一般采用碳素钢或不锈钢制成，要求具有足够的抗扭强度和刚度。它与叶轮用键联接。
4)平衡装置 多级离心泵大都是单吸入式的。叶轮旋转时，叶轮的进水侧上部受到高压水的作用，下部受到低压水的作用，而叶轮的背面全部受到高压水的作用，左右两侧形成一个压差而产生轴向推力。如图5一12所示，作用在叶轮两侧的压力不同，叶轮左侧压力为F1，右侧压力为F2，F2>F1，所以在吸入口半径以内的范围存在着压力差△F=F2一F1，因此造成了自右向左的轴向推力。在吸入口以外的范围，两侧压力均是以接近相等的抛物线分布，可以互相抵消。
轴向推力的大小与压力差、叶轮吸入口尺寸的大小以及叶轮的级数有关。这一轴向推力必须加以平衡，否则将使转子发生轴向窜动而造成动、静部分的机械摩擦和撞击。
对于小型水泵，一般采取在叶轮的后盖板上钻平衡孔的办法实现平衡，并在后盖板上加装减漏环，高压水经此减漏环时压力下降，并经平衡孔流回叶轮中去，使叶轮前后盖板上的压力接近平衡，以达到基本上消除轴向推力的目的。采取平衡孔法的优点是结构简单，容易实施；缺点是叶轮流道中的水流受到回流水的冲击，使水力条件变差，泵的效率下降。单级单吸式离心泵广泛应用开平衡孔的方法。
工业锅炉房使用的多级离心泵一般用平衡盘来消除轴向推力。平衡装置示意如图5—13。
平衡盘固定在最末一级叶轮后面的泵轴上，它与泵壳出水段上的平衡环共同组成平衡轴向推力的平衡装置。在这种平衡装置中，平衡盘与平衡环保持一个轴向间隙，平衡盘的后面和泵的吸入口接通，所以平衡盘后面的压力接近泵吸入口的压力。平衡机构两边压差很大，在此压力差的作用下，液体流过轴向间隙，产生节流阻力，压力降低，在平衡盘前后形成压力差，产生由左向右的推力，借此来平衡轴向推力。
5)密封环 高速转动的叶轮与固定的泵壳之间总是有间隙的，从而造成泵壳中的高压水通过这些间隙而回流到水泵进口处的吸水管中去，从而降低了水泵的工作效率。这是很不经济的，因此必须控制该间隙的大小，一般控制在1.5～2毫米(mm)，以减少回流量。为此，在泵壳和叶轮相互容易摩擦的地方装有密封环，它除能挡住高压水漏回到叶轮吸水口处外，还能承受磨损作用。密封环一般用铸铁或青铜制成，当磨损到一定程度时，应及时更换。加装密封环可延长泵的使用寿命。
6)填料函 俗称盘根箱。在水泵旋转时，旋转的泵轴穿过静止的泵壳，在动、静两部分之间有间隙存在。为了阻止泄漏，在泵壳两端轴的贯穿处装有轴的密封装置，简称轴封。工业锅炉房所用的离心水泵，其轴封大都采用填料函(图5—14)。填料一般用石棉绳，石棉绳用牛油或石蜡浸透，再在外面涂上石墨或黑铅粉。
填料函由填料箱、填料、水封环、压盖组成。密封是依靠填料与轴或轴套的直接接触来实现的。当拧动压盖的螺丝即可调整填料的压紧程度。填料压紧程度应适当，过松会泄漏，过紧不仅加大功率损失，而且容易使轴套发热咬死。填料的松紧程度应根据经验调整适中。
填料函结构简单，应用比较广泛。但其缺点较多，使用寿命短，维修工作量大，不仅需要经常更换盘根，而且工作也不十分可靠。但只要掌握规律，注意更换填料的操作方法，一般的填料函还是能适应水泵密封要求的。
7)泵轴的轴承与传动方式 轴承是用来支承泵轴、便于泵轴旋转的。轴承又分有滑动轴承和滚动轴承两种，采用油脂或润滑油进行润滑。泵轴的传动方式有直接传动和间接传动两种，一般工业锅炉房的离心泵均用联轴器直接传动。
叶轮依次装在同一根轴上，每一个叶轮为一级，液体流经每一个叶轮便增压一次，所以对同一规格的叶轮来说，级数越多，泵出口的水压便越高。
(3)离心泵的使用及注意事项
1)泵启动前应往泵内注水或用真空泵引水(有正水头的离心泵只要打开进水阀门即可)。
2)关闭出水管上的阀及压力表旋塞。
3)启动电动机，打开压力表旋塞。
4)当水泵以正常转数运转时，压力表显示适当压力。
5)打开出水管路上的阀门，直到需要的压力为止。
6)停机时要慢慢关闭出水管路上的阀门，停止电动机，关闭压力表的旋塞。
7)运转时水泵轴承温度不得超过外界温度35℃，并不得高于75℃。
8)填料函内正常漏水程度以每分种10～20滴为宜，应随时调整填料压盖的压紧程度。
9)定期检查联轴器，注意电机轴承的温升。
10)运转时要注意加油。
11)运转中出现噪声或异常声音，应立即停车，并检查其原因。
(4)离心泵的常见故障及排除方法见表5—1。
表5一1 离心泵常见故障原因及排除办法
| 故障 | 原因 | 排除办法 |
| 水泵不吸水 |
(1)水泵注水不够 (2)水管或其他处漏气 (3)底阀堵塞 (4)吸水管阻力太大 (5)吸水高度太高 |
(1)往泵注水 (2)拧紧堵塞漏气处 (3)打开底阀 (4)更改吸水管 (5)降低吸水高度 |
| 压力表有压 力但水泵不 出水 |
(1)出口管阻力太大 (2)电机转向不对 (3)叶轮堵塞 |
(1)检查出水管 (2)检查电机转向 (3)清洗叶轮 |
| 流量低于额 定流量 |
(1)水泵堵塞 (2)密封环磨损过多 (3)转数不足 |
(1)清洗水泵及管子 (2)更换密封环 (3)增加转数 |
| 泵的功率过 大 |
(1)填料压盖太紧填料函发热 (2)叶轮磨损 |
(1)放松填料压盖 (2)更换叶轮 |
| 故障 | 原因 | 排除办法 |
| 泵内部声音 反常 |
(1)流量太大 (2)吸水管阻力太大 (3)吸水处有空气渗入 (4)液体温度过高 |
(1)减少流量 (2)减少吸水高度 (3)检查与堵塞漏气 (4)控制液温或更换相应的泵 |
| 泵振动较大 |
(1)泵与电机轴不同心 (2)泵轴弯曲 |
(1)调整轴线，使之同心 (2)更换泵轴 |
| 轴承过热 |
(1)润滑不足 (2)泵与电机轴不同心 |
(1)加油润滑 (2)调整轴线使之同心 |
(1)旋涡泵的工作原理 旋涡泵的主要工作部分是叶轮和流道。叶轮与泵体及泵盖之间的空腔构成流道，其结构如图5—15。
叶轮旋转时，叶轮中运动的液体的离心力F1大于流道中运动的液体的离心力F2，两者之间产生一个方向垂直于轴面并指向流道纵长方向的环形旋转运动，称为纵向旋涡(图5—16)。在纵向旋涡的作用下，液体从吸入至排出的整个过程中可多次地进入叶轮和从叶轮中流出(类似液体在多级离心泵内的流动)，而它每流入叶轮一次，即获得一次能量。当它从叶轮流至流道时，即与流道中运动的液体相混合。由于两股液流速度不同，在混合过程中产生动量交换，使流道中的液体的能量得到增加。
(2)旋涡泵的特点
1)在相同的叶轮直径和转数下，旋涡泵的扬程比离心泵高2～4倍。旋涡泵的性能范围一般为流量0.4～40米3时(m3／h)，扬程0.49～24.5兆帕(MPa)。
2)由于液体混合时产生较大的撞击损失，效率较低，一般为20％～50％，所以只适用于小功率[40千瓦(kw)以下]的场合。
3)开式旋涡泵能自吸，闭式旋涡泵的气蚀性能较离心泵差。为改善性能，有的在旋涡轮前加一级离心轮，组成离心旋涡泵。
4)结构较离心泵简单。
(3)旋涡泵的使用及注意事项
1)输送的液体应洁净，不含固体颗粒。泵的叶轮端面与泵盖、泵体之间的轴向间隙一般只有0.1—0.15毫米(mm)；闭式旋涡泵的叶轮外圆与隔板之间的径向间隙为0.15～0.30毫米(mm)。如有磨砺性颗粒进入间隙，将使间隙磨大，导致流量下降。
2)旋涡泵须在开启出口阀的情况下启动。调节流量不是用节流调节，而是用旁通回流调节。这两点是由这种泵的特性曲线所决定的。
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