请问轴流泵的工作原理?
(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
1、减少工业自吸泵进水管道的弯道、落差高度和水平间隔。
2、在泵前设置吸水罐。在工业自吸泵的吸水管上设置一个吸水罐,水泵在运行前,罐内应人工灌满水,运行休止后,由于吸水罐的进水管高度高于管内水面高度,尽管水池内水面高度低于罐内水面的高度,罐内的水也不会倒流,进入水池,所以,吸水罐内能储存一定的水,又由于吸水罐的出水管(即水泵的吸水管400-605¥8768)高度低于管内水面高度,故能保证水泵的吸水管内布满水,以后水泵在运行时,水罐内的水被水泵抽走,罐内泛起负压,水池中的水在大气压力的作用下增补到吸水罐内,通过吸水罐水池内的。
3、在工业自吸泵的吸水管末端安装吸水底阀。吸水底阀实际上是一种止回阀,它保证水流只能由水池进入吸水管而不能倒流,所以假如吸水管内布满水,尽管水泵轴线标高高于水池的工作水位,但因为有吸水底阀的作用,吸水管内的水不会流入水池,可使吸水管内一直都布满水,保证水泵能自动、迅速启动。
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。
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。