轴流泵的结构是怎样的?图文详解轴流泵基础知识大全

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发布日期:2023-03-18 11:27
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概念

轴流泵靠旋转叶轮的叶片对液体产生的作用力使液体沿轴线方向输送的泵,有立式、卧式、斜式及贯流式数种。

轴流泵是叶片式泵的一种。它输送液体不像离心泵那样沿径向流动,而是沿泵轴方向流动,所以称为轴流泵。又因为它的叶片是螺旋形的,很像飞机和轮船上的螺旋桨,所以有的又称为螺旋桨泵。

其比转数n分别为500、700、850、1000、1250、1400、1600等;转轮直径为1.6m、2.0m、2.8m、3.0m、3.1m、4.0m及4.5m。

结构

叶轮

叶轮的作用与离心泵一样,将原动机的机械能转变为流体的压力能和动能。它由叶片、轮毂和动叶调节机构等组成。叶片多为机翼型,一般为4~6片。轮毂用来安装叶片和叶片调节机构,有圆锥形、圆柱形和球形3种。小型轴流泵(叶轮直径在300mm以下)的叶片和轮毂铸成一体,叶片的角度不是固定的,也称固定叶片式轴流泵;中型轴流泵(叶轮直径在300mm以上)一般采用半调节式叶轮结构,即叶片靠螺母和定位销钉固定在轮毂上,叶片角度不能任意改变,只能按各销钉孔对应的叶片角度来改变,故称半调节式轴流泵;大型轴流泵(叶轮直径在1600mm以上),一般采用球形轮毂,把动叶调节机构装于轮毂内,靠液压传动系统来调节叶片角度,故称动叶可调节式轴流泵。

泵轴

对于大容量和叶片可调节的轴流泵,其轴均用优质碳素钢做成空心,表面镀铬,既可减轻轴的质量,又便于安装调节机构。

导叶

轴流泵的导叶一般装在叶轮出口侧。导叶的作用是将流出叶轮的水流旋转运动转变为轴向运动,同时将部分动能转变为压能。

吸入管

吸入管与离心泵吸入室的作用相同。中小型轴流泵多用喇叭形吸入管,大型轴流泵多采用肘形吸入流道。

工作原理

轴流泵输送液体不是依靠叶轮对液体的离心力,而是利用旋转叶轮叶片的推力,使被输送的液体沿泵轴方向流动。当泵轴由电动机带动旋转后,由于叶片与泵轴轴线有一定的螺旋角,所以对液体产生推力(或叫升力),将液体推出,从而沿排出管排出。这和图2-22所示的电风扇运行的道理相似,靠近风扇叶片前方的空气被叶片推向前面,使空气流动。当液体被推出后,原来位置便形成局部真空,外面的液体在大气压的作用下,将沿进口管被吸入叶轮中。只要叶轮不断旋转,泵便能不断地吸入和排出液体。

种类

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。

产品特点

1、 可输送清水、轻度污水,介质温度可达40℃,pH 值4-10;

2、 优秀水利模型,制作精良,保证了用户的性能要求;

3、 双重机械密封,可靠的防止漏水,大型泵因轴向力大,采用专用推力轴承,结构设计合理,润滑充分,散热良好,轴承使用寿命长;

4、 电机采用 F 级绝缘,耐高温,设有温度保护、监测、渗漏等报警装置;

5、 能配套一控二至一控四的控制模式电控柜,可实现出现故障时泵自动关闭、备用泵自动启动;保留故障信号(自诊断)等功能,保证了运行的高可靠性;

6、 机泵潜入水中,冷却条件好,机泵运行平衡性好,稳定、振动小、噪音低;

7、 用户可根据需求,设计地下泵站,改善环境风貌;

8、 泵站规模小,土建、建筑结构简单,投资大为减少,可减省泵站工程造价的30%-40%;

9、 机泵一体化,安装维修省时省工,节省费用;

10、 产品成系列,水泵高效区宽,符合用户工况,高效节能,运行费用低;

11、 管理方便,管理,运行费用小;

12、 便于实现远程控制和无人值守。

性能特点

下图为轴流泵的特性曲线,与离心泵相比,具有下列特点:

(1)扬程随流量的减少而剧烈增大,Q—H曲线突增,主要原因是:流量较小时,在叶轮叶片的进口和出口处产生回流,水流多次重复得到能量,类似于多级加压状态,所以扬程急剧增大,从而造成轴功率增大的现象。

(2)Q—N曲线是陡降曲线。关闭扬程(流量Q=0时)是额定值的1.5~2倍。因此,轴流泵启动时,应当在闸阀全开启的情况下启动电动机。

(3)Q—η曲线呈驼峰形,即高效率工作的范围很小,流量在偏离设计工况点不远处效率就很快下降。根据轴流泵的这一特点,采取出口阀调节流量是不利的,一般只能采取改变叶片装置角或改变转速的方法来调节流量。

(4)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。

安装

在安装时应满足下列条件:

①在进水池前面需设置拦污栅,避免杂物和水草进入泵体,影响塑料磁力泵水泵正常运行,严重时可能损坏水泵零部件;

②注意进水池的形状和水泵排列,不应使水泵在工作时水面发生漏斗旋涡,更不应有进水不均等现象;

③根据水泵使用说明书的要求,水泵叶轮在水面以下有足够的淹没深度;

④进水喇叭口与进水池底、池壁以及水泵与水泵之间有一定的距离。

1.安装前的准备工作

对运到安装地点的水荥零部件必须全部检查,注意拆装工具是否齐全,各零部件在运输过程中有无缺损现象。

清理水泵各零部件结合面处的浮锈、油垢和毛刺等。

按照水泵安装外形图检查土建基础的标高、质量以及预埋地脚螺孔的深度是否符合规定。

准备安装工具、测量仪表、起吊设备和其他辅助材料等。

检查泵轴是否弯曲或损坏,同时严格检查联轴器、法兰盘和泵轴中心线是否同心,其偏心误差不得超过使用说明书中规定数值。

2.安装顺序

将水泵底座、套管、动叶外圈等吊入安装位置。

按照水泵外形图标高,初步校正水泵底座位置。

将导叶体和中间接管法兰螺钉结合好以后,一起放在底座上,校正中间接管的位置,使它的轴线和水泵进水吸人管的中心线同心,同时用水平尺检查其法兰面的水平度。

将出水弯头吊装在中间接管上(公众号:泵管家),并用吊线法校对出水管的轴承孔,使其和导叶体中的轴承孔同心。

3.安装上下两只橡胶轴承

将泵轴连同联轴器吊入橡胶轴承孔内,泵轴下端可用千斤顶支承,并校正泵轴的垂直度,泵轴与橡胶轴承之间的间隙要符合规定,并注意橡胶轴承表面不得与油脂类接触。

装上水泵叶轮和叶轮外圈,测量其间隙应在范围内,四周间隙必须均匀一致,安装好后叶片的中心线标高应符合设计要求,误差在规定的范围之内。

底座的基础螺栓在泵体校正无误后,才可进行灌浆,灌浆后要保证新旧混凝土的结合。

泵轴及叶轮安装校正后,就可进行叶轮外圈、套管与底座的连接,装人的填料圈应做到斜接缝,并且相邻圈的接缝位置应互相错开。

底座和混凝土之间用灌浆填实,必须达到全部接触,装配好的水泵应保证各结合面运转时无渗漏,各结合螺钉帽应拧紧,并按照图纸要求在必要处装上防松垫片。

装上填料函,使它不要压得太紧,待试运转后进行调整,压紧到有水滴连续滴出时为宜。

立式电动机的直接传动装置是工厂配套成对的,水泵和电动机装好后应检查同心度,两平面间必须有4~6mm的间隙。

泵体安装完毕后进行管路安装时,必须注意出水管的重量不得支承在水泵上,应另架设支架。

注意事项

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。

应用

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。


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