轴流泵文件

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1、轴流泵文件目目 录录泵得分类泵得分类 比转数与泵得类型及特性比转数与泵得类型及特性 轴流泵得工作原理轴流泵得工作原理 混流泵、轴流泵得特性及结构混流泵、轴流泵得特性及结构 轴流泵得构造轴流泵得构造潜水电机得保护潜水电机得保护一 泵得分类 泵得种类很多,按其作用原理可分为如下三大类:叶片式泵 离心泵 单级(单吸、双吸、自吸、非自吸)多级(节段式、涡壳式)混流泵 涡壳泵、导叶式(固定叶片、可调叶片)轴流泵 固定叶片、可调叶片 容积式泵 往复泵(活塞式、柱塞式)蒸汽双作用(单缸、双缸)电动往复式 单作用、双作用(单缸、多缸)转子泵 螺杆式(单、双、三螺杆);齿轮式(内啮合、外啮合)环流活塞式(内环流

2、、外环流);滑片式;凸轮式;轴向柱塞式;径向柱塞式 其她类型泵 射流泵;气体扬水泵;电磁泵;水轮泵等 二 比转数与泵得类型及特性1、比转数 泵得相似定律建立了几何相似得泵,在相似工况下,性能之间得关系。也就就是说,如果泵性能参数之间存在着上述关系,泵就是几何相似与运动相似得。但就是用相似定律来判别泵就是否几何相似与运动相似,既不方便,也不直观。在相似定律得基础上,可以推出对一系列几何相似得泵,性能之间得综合数据。如果各泵得这个数据相等,则这些泵就是几何相似与运动相似得,可以用相似定律换算性能之间得关系。这个综合数据就就是比转数,也称比转速或简称比速,用ns表示。ns=3、65nQ1/2/H3/

3、4我国规定计算ns得单位就是:Qm3/s(对双吸泵取Q/2);Hm(对双吸泵取单级扬程);nr/min。二 比转数与泵得类型及特性2、关于比转数得说明 同一台泵在不同工况下具有不同得ns值,作为相似准则得ns就是指对应最高效率点工况下得值。比转数就是根据相似理论推得得,可以作为相似判据,即就是说几何相似得泵在相似得工况下ns值相等。反之,一般说来ns值相等得泵,就是几何相似与运动相似得。但不能说ns相等得泵就一定几何形状相似。这就是因为构成泵几何形状得参数很多,譬如说同就是ns=500得泵可以做成轴流式得,也可以作成斜流式得;同就是ns=400得泵可以作成涡壳式,也可以作成导叶式得。同一低比转

4、数泵叶轮可以用6枚叶片,也可以用7枚叶片。上述这些几何不相似得泵,ns可能相等。但就是对于同一种形式泵而言,ns相等时,要想使泵得性能好,即几何形状符合客观得流动规律,其几何形状相差不会很大,所以,一般说来就是几何相似得。二 比转数与泵得类型及特性 比转数得因次就是(m/s2)3/4。比转数虽然就是有因次数,但不影 响她作为相似判据得实质意义。对于几何相似得泵,在相似工 况下,用统一单位计算得ns相等。3、比转数与叶轮形状与性能曲线形状得关系(如下图)对于图表得说明:、按比转数从小到大,泵分为离心泵、混流泵与轴流泵。低比转数泵意味着高扬程小流量,高比转数泵意味着低扬程大流量。低比转数叶轮窄而长

5、,高比转数叶轮宽而短,D2/Dj比值随ns增加而减小。低比转数泵通常采用圆柱形叶片,高比转数叶轮进口边宽,假设轴面速度沿进口均匀分布,因进口边各点得u值不同,则进口液流角1不同,为符合这种流动情况,应当作成扭曲叶片。低比转数泵容易出现驼峰。这就是因为一方面低比转数泵内流速高,冲击损失值大。另一方面,低比转数泵为了减少圆盘摩擦损失多采用较大得2角以减小外径D2(圆盘摩擦损失与外径得5次方成正比),2角大,理论扬程流量曲线平。高比转数混流泵与轴流泵,关死扬程高,且在曲线上出现拐点,其原因比较复杂,留在轴流泵章节中介绍。二 比转数与泵得类型及特性泵得类型 离心泵混流泵 轴流泵 低比转数 中比转数 高

6、比转数 比转速ns 30ns80 80ns150 150ns300 300ns500 500ns1500 叶轮形状 尺寸比D2/Dj 3 2、3 1、81、4 1、21、1 1 叶片形状 圆柱形叶片 入口处扭曲 出口处圆柱形 扭曲叶片 扭曲叶片 轴流泵翼形 性能曲线形状 三 轴流泵工作原理 图1(a)、(b)分别为轴流泵外形与抽水原理示意图,在叶轮上安装着46个扭曲形叶片,叶轮上部装有固定不动得导轮,其上有导水叶片;下方为进水喇叭管。当叶轮旋转时,水获得能量经导水叶片流出。这种泵由于水流进叶轮与流出导叶都就是沿轴向得,故称轴流泵。三 轴流泵工作原理 轴流泵工作原理与离心泵不同,她就是靠倾斜得翼

7、形叶片所产生得推力而扬水得。根据机翼理论,当翼形叶片为对称,同时其对称轴与气流v得方向一致时图1-2(a),她所受得力与气流方向相同,称之为阻力。但当其对称轴不在气流方向而成一角度(称冲角),见图1-2(b)或叶片形状不对称时图1-2(c),她所受得力一般不在气流方向上而成某一夹角,她可分为两个分力。与气流方向一致得分力称阻力D;与气流方向垂直得分力称升力L。飞机飞行时,升力支持飞机得重量,阻力对飞行起阻碍作用,需要由螺旋桨产生得推力或喷出气体得反冲力加以克服,因此设计翼形时应尽力增大升力而减小阻力。升力得形成一方面由于倾斜叶片迫使流体改变方向,流体对叶片有一作用力;另一方面,当假设为等速平流

8、得流体靠近叶片时,由于叶形为上面得曲度大于下面,见图1-2(c),所以形成流线三 轴流泵工作原理向上弯曲,导致叶片上面得流线间距缩小,下面流线间距增大,因两流线间流量保持不变,则叶片上面流体流速大于下面,根据伯诺里方程式知,机翼上表面所受压力小于下表面,因此其合力指向上方。很显然,如果流体为水且静止,而叶片以匀速运动,也同样会产生向上得升力。三 轴流泵工作原理 因轴流泵叶片就是转动得,水流在叶道中为相对运动。进入叶轮得速度1与流出叶轮得速度 2(相对流速)不仅数值不等,而且方向也不同,如图1-3(a)所示。我们取1与2 向量得平均值做为叶轮中水流得方向图1-3(b),于就是根据上述机翼绕流理论

9、,水流作用在叶片上得合力R在方向得分力为阻力D,在垂直方向得分力为升力L,根据叶栅理论可用下式表之 DCxA2/2 LCyA2/2式中Cx,Cy分别为阻力系数与升力系数,当叶片一定时,主要与冲角有关;A 叶片得平面投影面积;水得密度。12大家应该也有点累了，稍作休息大家有疑问的，可以询问和交流大家有疑问的，可以询问和交流大家有疑问的，可以询问和交流大家有疑问的，可以询问和交流三 轴流泵工作原理 根据作用力等于反作用原理,轴流泵叶片给流经其上得水一个大小相等、方向相反得作用力R图1-3(c),即RR,R在圆周方向得分力R u就是使水在叶轮中绕轴旋转得力,而分力R z则就是使水沿泵轴上升得推力。四

10、 混流泵、轴流泵得特性及结构 混流泵从外形、结构上介于离心泵与轴流泵之间。混流泵内液体流动时斜向流出叶轮,即液体得流动方向相对叶轮既有径向速度,也有轴向速度。混流泵得性能与与离心泵比较,扬程低一些,而流量大一些;与轴流泵比较,扬程高一些,流量小一些。混流泵得性能曲线形状也就是介于离心泵与轴流泵之间,对于高扬程混流泵,其流量与扬程、流量与功率得相互关系变化规律接近于离心泵,在使用上,可采用关闭阀门启动。对于低扬程混流泵,性能参数之间得变化规律接近于轴流泵,在使用上不宜采用关阀启动,而应该开阀启动,这时功率比较小,电动机不容易被烧毁。混流泵按其结构型式可分为蜗壳式与导叶式两种。蜗壳式混流泵有卧式与

11、立式两种,目前生产与使用比较广泛得就是卧式,立式多用于大型泵。蜗壳式混流泵得结构与单级单吸离心泵相似。导叶式混流泵得外形与结构与轴流泵相近,分卧式与立式两种。四 混流泵、轴流泵得特性及结构 图示为单级、单吸、蜗壳混流泵,适用于输送清水或物理及化学性质类似于水得其她液体(包括轻度污水)。被输送介质温度不超过50,用于农田排灌、市政工程、工业过程水处理、电厂输送循环水、城市给排水等多种领域。导叶式潜水混流式泵,适用于抽送清水或轻度污水,输送介质温度不超过50。机泵一体得结构,可潜入水中运行,故可用于水位变化大,扬程较高得工况,适用于城市排水、市政建设、工矿、船坞升降水位以及水位涨落大得江湖地区农田

12、排灌之用。五 轴流泵得构造 轴流泵就叶片固定方式与调节方法可分为固定式、半调节式与全调节式。图1-24为半调节式立式轴流泵结构图,她由叶轮,进水喇叭管,导水叶片、出水弯管与轴密封机构等主要部件组成。导水叶片间得流道呈扩散形,使从叶轮流出得水由斜向导为轴向流入出水弯管。这样一方面消除水旋转所产生得能量损失,同时也将水流得一部分动能转换为压能,从而提高了水泵得效率。为防止运行时泵轴得摆动,一般在轴得上、下端设置两个导(向)轴承。其材质多采用水润滑得橡胶或尼龙制成,当泵抽取混水时,为防止泥沙对轴承与轴得磨损,应由专门得清水系统进行润滑,以延长其使用寿命。叶轮上得叶片可根据所需流量与扬程大小调节其安放得角度,当需要调节时,将固定于轮毂上得叶片调节螺母松脱,转动叶片到所需倾角即可。五 轴流泵得构造 全调节式叶轮就是通过一套油压调节机构来改变叶片得安装角,不需停机即可进行,机构较复杂,多用于大型轴流泵站中。固定式叶轮轴流泵就是一种小型轴流泵(叶轮直径一般在250mm以下),叶片与轮毂浇铸为一整体,其结构简单,扬程低(25m),流量较小(100600m3/h),适用于河、渠两岸平坦地形得小型提水灌溉与排水。