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軸流泵的相關常識

軸流泵的相關常識
軸流泵為一種高比轉數(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,揚程一般低于25米;多數在4~15米。液流在旋轉翼形葉片作用下,產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。
從葉輪中流出來的帶有切向速度的旋轉水流,如果直接進入管道,則這一部分旋轉的動能就講完全損失掉。為此,需要消除液體的旋轉運動,并把它的動能變換為壓力能,達到提高水泵效率的目的,因此設有導葉。
導葉的數目一般比葉輪葉片的數目多一片或少一片。而葉輪葉片數與比轉數有關,低比轉數軸流泵(ns=500~600),葉片數Z=5~6;中比轉數軸流泵(ns=800~900),葉片數Z=4;高比轉數軸流泵(ns>1000),Z可取3片或2片。對于可調節的軸流泵葉輪(即葉片可以轉動),Z>4時會造成轉動機構上的困難。導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為導葉直徑;如果這個距離太小,軸流泵運行不穩定,如果距離太大,則又增大了水力損失。
軸流泵產生的理論水頭,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,也會發生汽蝕現象。即在葉片背部壓力降低到低于工作水溫的飽和壓力時,液體開始蒸發產生汽泡;汽泡沿流線進到壓力較高的區域時,受壓迅速收縮,產生水力沖擊,并對葉片表面造成嚴重的剝蝕損壞。當汽泡區域進一步擴大時,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,具有構造簡單緊湊、重量輕、效率高、可以輸送臟污的液體等優點。大流量的軸流泵,葉片還可設計成可調型式,在外界負荷變化時,改變葉片的安裝角度,從而改變水泵的性能,使水泵具有較好的經濟性。軸流泵的揚程小而流量大,在發電廠中主要用來作循環水泵使用,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、軸流泵的工作最有利范圍不大,因為在效率曲線上,一旦離開最高效率點,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。因此軸流泵應在出水閥門開啟的情況下啟動,并且不允許在運行中用關小出口閥門的辦法調節供水量。

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