軸流泵的結構是怎樣的?圖文詳解軸流泵基礎知識大全

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發布日期:2023-03-18 11:27
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概念

軸流泵靠旋轉葉輪的葉片對液體產生的作用力使液體沿軸線方向輸送的泵,有立式、臥式、斜式及貫流式數種。

軸流泵是葉片式泵的一種。它輸送液體不像離心泵那樣沿徑向流動,而是沿泵軸方向流動,所以稱為軸流泵。又因為它的葉片是螺旋形的,很像飛機和輪船上的螺旋槳,所以有的又稱為螺旋槳泵。

其比轉數n分別為500、700、850、1000、1250、1400、1600等;轉輪直徑為1.6m、2.0m、2.8m、3.0m、3.1m、4.0m及4.5m。

結構

葉輪

葉輪的作用與離心泵一樣,將原動機的機械能轉變為流體的壓力能和動能。它由葉片、輪轂和動葉調節機構等組成。葉片多為機翼型,一般為4~6片。輪轂用來安裝葉片和葉片調節機構,有圓錐形、圓柱形和球形3種。小型軸流泵(葉輪直徑在300mm以下)的葉片和輪轂鑄成一體,葉片的角度不是固定的,也稱固定葉片式軸流泵;中型軸流泵(葉輪直徑在300mm以上)一般采用半調節式葉輪結構,即葉片靠螺母和定位銷釘固定在輪轂上,葉片角度不能任意改變,只能按各銷釘孔對應的葉片角度來改變,故稱半調節式軸流泵;大型軸流泵(葉輪直徑在1600mm以上),一般采用球形輪轂,把動葉調節機構裝于輪轂內,靠液壓傳動系統來調節葉片角度,故稱動葉可調節式軸流泵。

泵軸

對于大容量和葉片可調節的軸流泵,其軸均用優質碳素鋼做成空心,表面鍍鉻,既可減輕軸的質量,又便于安裝調節機構。

導葉

軸流泵的導葉一般裝在葉輪出口側。導葉的作用是將流出葉輪的水流旋轉運動轉變為軸向運動,同時將部分動能轉變為壓能。

吸入管

吸入管與離心泵吸入室的作用相同。中小型軸流泵多用喇叭形吸入管,大型軸流泵多采用肘形吸入流道。

工作原理

軸流泵輸送液體不是依靠葉輪對液體的離心力,而是利用旋轉葉輪葉片的推力,使被輸送的液體沿泵軸方向流動。當泵軸由電動機帶動旋轉后,由于葉片與泵軸軸線有一定的螺旋角,所以對液體產生推力(或叫升力),將液體推出,從而沿排出管排出。這和圖2-22所示的電風扇運行的道理相似,靠近風扇葉片前方的空氣被葉片推向前面,使空氣流動。當液體被推出后,原來位置便形成局部真空,外面的液體在大氣壓的作用下,將沿進口管被吸入葉輪中。只要葉輪不斷旋轉,泵便能不斷地吸入和排出液體。

種類

軸流泵葉輪裝有2~7個葉片,在圓管形泵殼內旋轉。葉輪上部的泵殼上裝有固定導葉,用以消除液體的旋轉運動,使之變為軸向運動,并把旋轉運動的動能轉變為壓力能。

軸流泵通常是單級式,少數制成雙級式。

流量范圍很大,為180~360萬立方米/時;揚程一般在20米以下。

軸流泵一般為立式,葉輪浸沒在水下面,也有臥式或斜式軸流泵。小型軸流泵的葉輪安裝位置高出水面時,需要用真空泵排氣引水啟動。

軸流泵的葉片分固定式和可調式兩種結構。

大型軸流泵的使用工況(主要指流量)在運行中常需要作較大的變動,調節葉片的安裝角可使泵在不同工況下保持在高效率區運行。小型泵的葉片安裝角一般是固定的。軸流泵屬于動力式泵中比轉數最高的一種,比轉數為 500~1600。

產品特點

1、 可輸送清水、輕度污水,介質溫度可達40℃,pH 值4-10;

2、 優秀水利模型,制作精良,保證了用戶的性能要求;

3、 雙重機械密封,可靠的防止漏水,大型泵因軸向力大,采用專用推力軸承,結構設計合理,潤滑充分,散熱良好,軸承使用壽命長;

4、 電機采用 F 級絕緣,耐高溫,設有溫度保護、監測、滲漏等報警裝置;

5、 能配套一控二至一控四的控制模式電控柜,可實現出現故障時泵自動關閉、備用泵自動啟動;保留故障信號(自診斷)等功能,保證了運行的高可靠性;

6、 機泵潛入水中,冷卻條件好,機泵運行平衡性好,穩定、振動小、噪音低;

7、 用戶可根據需求,設計地下泵站,改善環境風貌;

8、 泵站規模小,土建、建筑結構簡單,投資大為減少,可減省泵站工程造價的30%-40%;

9、 機泵一體化,安裝維修省時省工,節省費用;

10、 產品成系列,水泵高效區寬,符合用戶工況,高效節能,運行費用低;

11、 管理方便,管理,運行費用小;

12、 便于實現遠程控制和無人值守。

性能特點

下圖為軸流泵的特性曲線,與離心泵相比,具有下列特點:

(1)揚程隨流量的減少而劇烈增大,Q—H曲線突增,主要原因是:流量較小時,在葉輪葉片的進口和出口處產生回流,水流多次重復得到能量,類似于多級加壓狀態,所以揚程急劇增大,從而造成軸功率增大的現象。

(2)Q—N曲線是陡降曲線。關閉揚程(流量Q=0時)是額定值的1.5~2倍。因此,軸流泵啟動時,應當在閘閥全開啟的情況下啟動電動機。

(3)Q—η曲線呈駝峰形,即高效率工作的范圍很小,流量在偏離設計工況點不遠處效率就很快下降。根據軸流泵的這一特點,采取出口閥調節流量是不利的,一般只能采取改變葉片裝置角或改變轉速的方法來調節流量。

(4)軸流泵的葉輪一般浸沒在液體中,因此不需考慮汽蝕,啟動時也不需灌泵。

安裝

在安裝時應滿足下列條件:

①在進水池前面需設置攔污柵,避免雜物和水草進入泵體,影響塑料磁力泵水泵正常運行,嚴重時可能損壞水泵零部件;

②注意進水池的形狀和水泵排列,不應使水泵在工作時水面發生漏斗旋渦,更不應有進水不均等現象;

③根據水泵使用說明書的要求,水泵葉輪在水面以下有足夠的淹沒深度;

④進水喇叭口與進水池底、池壁以及水泵與水泵之間有一定的距離。

1.安裝前的準備工作

對運到安裝地點的水滎零部件必須全部檢查,注意拆裝工具是否齊全,各零部件在運輸過程中有無缺損現象。

清理水泵各零部件結合面處的浮銹、油垢和毛刺等。

按照水泵安裝外形圖檢查土建基礎的標高、質量以及預埋地腳螺孔的深度是否符合規定。

準備安裝工具、測量儀表、起吊設備和其他輔助材料等。

檢查泵軸是否彎曲或損壞,同時嚴格檢查聯軸器、法蘭盤和泵軸中心線是否同心,其偏心誤差不得超過使用說明書中規定數值。

2.安裝順序

將水泵底座、套管、動葉外圈等吊入安裝位置。

按照水泵外形圖標高,初步校正水泵底座位置。

將導葉體和中間接管法蘭螺釘結合好以后,一起放在底座上,校正中間接管的位置,使它的軸線和水泵進水吸人管的中心線同心,同時用水平尺檢查其法蘭面的水平度。

將出水彎頭吊裝在中間接管上(公眾號:泵管家),并用吊線法校對出水管的軸承孔,使其和導葉體中的軸承孔同心。

3.安裝上下兩只橡膠軸承

將泵軸連同聯軸器吊入橡膠軸承孔內,泵軸下端可用千斤頂支承,并校正泵軸的垂直度,泵軸與橡膠軸承之間的間隙要符合規定,并注意橡膠軸承表面不得與油脂類接觸。

裝上水泵葉輪和葉輪外圈,測量其間隙應在范圍內,四周間隙必須均勻一致,安裝好后葉片的中心線標高應符合設計要求,誤差在規定的范圍之內。

底座的基礎螺栓在泵體校正無誤后,才可進行灌漿,灌漿后要保證新舊混凝土的結合。

泵軸及葉輪安裝校正后,就可進行葉輪外圈、套管與底座的連接,裝人的填料圈應做到斜接縫,并且相鄰圈的接縫位置應互相錯開。

底座和混凝土之間用灌漿填實,必須達到全部接觸,裝配好的水泵應保證各結合面運轉時無滲漏,各結合螺釘帽應擰緊,并按照圖紙要求在必要處裝上防松墊片。

裝上填料函,使它不要壓得太緊,待試運轉后進行調整,壓緊到有水滴連續滴出時為宜。

立式電動機的直接傳動裝置是工廠配套成對的,水泵和電動機裝好后應檢查同心度,兩平面間必須有4~6mm的間隙。

泵體安裝完畢后進行管路安裝時,必須注意出水管的重量不得支承在水泵上,應另架設支架。

注意事項

泵的流量-揚程、流量-軸功率特性曲線在小流量區較陡,故應避免在這一不穩定的小流量區運行。軸流泵在零流量時的軸功率最大,因此泵在啟動前必須先打開排出管路上的閥,以減小啟動功率。

應用

軸流泵主要適用于低揚程、大流量的場合,如灌溉、排澇、船塢排水、運河船閘的水位調節,或用作電廠大型循環水泵。揚程較高的軸流泵(必要時制成雙級)可供淺水船舶的噴水推進之用。


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