轴流泵的工作原理是什么?
轴流泵的工作原理:
设将此机翼悬挂在流体中,流体以一定的速度流过时,翼面发生负压,翼背发生正压,其正、负压力的大小与翼形及迎角(翼背与液流方向之倾角)以及流体速度的大小有关。
如果流体不动,而机翼以相等速度在流体中运动时,则翼背和翼面受到与之前相同的正压和负压,即翼面(机翼上面)为负压翼背为正压。在此压力作用下机翼将获得升力。
如果将机翼形的桨叶固定在转轴上,形成螺旋桨,并使之不能沿轴向移动,则当转轴高速旋转时,翼面(螺旋桨下侧)因负压而有吸流作用,翼背因正压而有排流作用,如此一吸一排造成了液体(或气体)的流动。这就是轴流泵的工作原理。
轴流泵叶轮装有2~7个叶片,在圆管形泵壳内旋转。叶轮上部的泵壳上装有固定导叶,用以消除液体的旋转运动,使之变为轴向运动,并把旋转运动的动能转变为压力能。轴流泵通常是单级式,少数制成双级式。流量范围很大,为180~360万立方米/时;扬程一般在20米以下。轴流泵一般为立式,叶轮浸没在水下面,也有卧式或斜式轴流泵。
小型轴流泵的叶轮安装位置高出水面时,需要用真空泵排气引水启动。轴流泵的叶片分固定式和可调式两种结构。大型轴流泵的使用工况(主要指流量)在运行中常需要作较大的变动,调节叶片的安装角可使泵在不同工况下保持在高效率区运行。小型泵的叶片安装角一般是固定的。轴流泵属于动力式泵中比转数最高的一种,比转数为500~1600。泵的流量-扬程、流量-轴功率特性曲线在小流量区较陡,故应避免在这一不稳定的小流量区运行。轴流泵在零流量时的轴功率最大,因此泵在启动前必须先打开排出管路上的阀,以减小启动功率。轴流泵主要适用于低扬程、大流量的场合,如灌溉、排涝、船坞排水、运河船闸的水位调节,或用作电厂大型循环水泵。扬程较高的轴流泵(必要时制成双级)可供浅水船舶的喷水推进之用。
(1)工作原理、结构和分类
工作
原理
轴流泵依靠旋转叶轮的翼形叶栅对绕流液体产生的升力来传递能量
结构
叶轮为螺旋浆式,过流部件由进水管、叶轮、导叶、出水管和泵轴等组成
分类
·
固定叶片式
—
叶片不可调;
·
半调节叶片式
—
停机拆下叶轮后可调节叶片安装角;
·
全调节叶片式
—
装油调节机构使泵在运转中可以调节叶片安装角;
·
叶轮叶片数z选择
—
ns
=
500
~
600,z
=
6
~
5;ns
=
600
~
1000,z
=
4
~3;ns
=
1000
~
1400,z
=
3
~
2
(2)性能特点和适用范围
性能
特点
·
轴流泵是一种高比转数(ns
=
500
~
1200)的叶片泵,适用于大流量、低扬程作业;
·
轴流泵的H-Q特性曲线很陡,关死扬程(流量Q
=
0时)是额定值的1.5
~
2倍;
·
与离心泵不同,一般不采用出口阀调节流量,常用改变叶轮转速或改变叶片安装角度的方法调节流量。
·
与离心泵不同,轴流泵流量愈小,轴功率愈大;
·
高效操作区范围很小,在额定点两侧效率急剧下降;
·
轴流泵的叶轮一般浸没在液体中,因此不需考虑汽蚀,启动时也不需灌泵
适用
范围
水利工程、农田灌溉,现在常做成潜水轴流泵和潜水贯流泵
轴流泵是一种高比转数叶片泵,其比转数一般为500~1200。特点是流量大,扬程低,效率高,泵的外形尺寸校常见磁力驱动泵的扬程一般为4~15m,很少有超过25m的。轴流泵在我国平原河网地区的机电排灌中应用相当广泛。
另一方面,电机功率的区别,500KW、1000kw、10000KW的电机功率哪个大,哪个小都是相对于多大的比较功率而言。
再解释一下泵的流量和扬程,道理是上面一样。
下面再说明一下轴流泵,轴流泵叶轮形状像家里的吊扇,正因为这样的结构,所以轴流泵的特点是流量大,扬程低,如流量10000方/小时,扬程5米左右泵等等。具体判别和计算可以使用以下的计算方法:
在中国泵行业,判断泵的结构形式是用比转速这一概念,一般情况下比转速在300以下为离心泵,比转速在300~500之间为混流泵(介于离心泵与轴流泵之间的结构),比转速高于500为轴流泵。其他国家,因比转速系数有差别,上面列举的数据也不一样。
为什么用比转速作为泵的结构形式的判别数,因为比转速包括了泵的最主要的性能参数,
比转速的计算公式:
Ns=(3.65*n*(Q)1/2)/(H)3/4
上式Ns为比转速,无量纲
3.65为系数
n为泵转速,单位:r/min
Q为泵流量 单位:立方米/秒
1/2为幂次方
H为泵扬程 单位:米
3/4为幂次方
从上式可以看出,泵扬程越低,流量越大,泵的比转速越大,当比转速大于500及以上时,泵的结构就自然是轴流泵结构了。
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轴流泵是利用叶轮旋转产生的水平方向的推力,将液体沿轴向推出,
所以离心泵是水平方向进口,垂直方向出口。轴流泵相反,垂直方向是进口,水平方向是出口。江苏惠尔泵业为您解答。
因为这个工作原理不同,所以产生的流量、扬程也有很大的区别。
离心泵的流量一般是几十个立方,大的也就数百个立方,而轴流泵的流量最小都有200左右个立方,大的可以上万立方。
离心泵的扬程最小都可以有10米左右,高了数百米都可以,但是轴流泵的扬程最高也就6米。
所以轴流泵和离心泵区别是非常大的,可以说是完全不同的泵。