軸流泵的相關(guān)常識
2007-03-20
軸流泵為一種高比轉(zhuǎn)數(shù)(500~1200)葉片泵,其流量大揚程低,流量大約在0.1~50米³/秒范圍內(nèi),揚程一般低于25米;多數(shù)在4~15米。液流在旋轉(zhuǎn)翼形葉片作用下,產(chǎn)生沿輪軸軸向的運動。又因它的葉片象螺旋槳,所以又叫做螺旋槳泵。 在軸流泵中,水的流動如同在螺旋表面上的運動一樣,即一方面沿軸前進,另一方面還跟著葉輪旋轉(zhuǎn)。 從葉輪中流出來的帶有切向速度的旋轉(zhuǎn)水流,如果直接進入管道,則這一部分旋轉(zhuǎn)的動能就講完全損失掉。為此,需要消除液體的旋轉(zhuǎn)運動,并把它的動能變換為壓力能,達到提高水泵效率的目的,因此設(shè)有導(dǎo)葉。 導(dǎo)葉的數(shù)目一般比葉輪葉片的數(shù)目多一片或少一片。而葉輪葉片數(shù)與比轉(zhuǎn)數(shù)有關(guān),低比轉(zhuǎn)數(shù)軸流泵(ns=500~600),葉片數(shù)Z=5~6;中比轉(zhuǎn)數(shù)軸流泵(ns=800~900),葉片數(shù)Z=4;高比轉(zhuǎn)數(shù)軸流泵(ns>1000),Z可取3片或2片。對于可調(diào)節(jié)的軸流泵葉輪(即葉片可以轉(zhuǎn)動),Z>4時會造成轉(zhuǎn)動機構(gòu)上的困難。導(dǎo)葉進口邊與葉輪出口邊之間的距離也有一定的要求,一般為0.1D,D為導(dǎo)葉直徑;如果這個距離太小,軸流泵運行不穩(wěn)定,如果距離太大,則又增大了水力損失。 軸流泵產(chǎn)生的理論水頭,其方程式和離心泵的很相似,不過考慮到軸流泵出口與入口圓周速度相同,所以有: H∞=u2(v2u-v1u)/g 如果葉輪入口沒有預(yù)旋,則上式為:H∞= u2v2u/g 理論流量為:QT=vF 式中 v——液體在葉輪軸向的分速,米/秒; F——液體在出口處的橫斷面積,米²。 軸流泵工作時,也會發(fā)生汽蝕現(xiàn)象。即在葉片背部壓力降低到低于工作水溫的飽和壓力時,液體開始蒸發(fā)產(chǎn)生汽泡;汽泡沿流線進到壓力較高的區(qū)域時,受壓迅速收縮,產(chǎn)生水力沖擊,并對葉片表面造成嚴重的剝蝕損壞。當(dāng)汽泡區(qū)域進一步擴大時,葉片背部則會完全被汽泡覆蓋,這時汽泡的消滅不在葉片上而是在葉片背后,所以對葉片無剝蝕作用,但由于此時汽泡堵塞了葉片之間的通道,所以水泵的流量、壓力、效率等均下降,并產(chǎn)生噪音和振動,破壞水泵正常工作。 軸流泵可以安裝成立式的、水平式的或傾斜式的。 軸流泵與離心泵相比,具有構(gòu)造簡單緊湊、重量輕、效率高、可以輸送臟污的液體等優(yōu)點。大流量的軸流泵,葉片還可設(shè)計成可調(diào)型式,在外界負荷變化時,改變?nèi)~片的安裝角度,從而改變水泵的性能,使水泵具有較好的經(jīng)濟性。軸流泵的揚程小而流量大,在發(fā)電廠中主要用來作循環(huán)水泵使用,而使用愈趨廣泛。但軸流式水泵安裝與維修工作比臥式離心泵復(fù)雜。 軸流泵的特性曲線的特點如下: 1、軸流泵的Q—H特性曲線在葉片安裝角不變時陡度很大,線上有轉(zhuǎn)折點(K點)。這樣的特性曲線,對于凝汽器管子運行中受到積污而阻力增加后,仍能很好地滿足流量大致不變的要求。但由于陡度過大,軸流泵的功率還是隨著水量的減少而急劇增加。 2、軸流泵的工作Z有利范圍不大,因為在效率曲線上,一旦離開Z高效率點,不論向左或向右,效率均迅速下降。 3、軸流泵的功率隨輸送量的減少而增大,這是與離心泵完全不同的。水泵在空轉(zhuǎn)時的功率時的功率甚至比正常情況的功率要大2倍,這樣就必須采用容量較大的電機,并且啟動時也易過載。因此軸流泵應(yīng)在出水閥門開啟的情況下啟動,并且不允許在運行中用關(guān)小出口閥門的辦法調(diào)節(jié)供水量。