軸流泵-PPT文件

1、軸軸 流流 泵泵目目 錄錄 泵的分類泵的分類 比轉(zhuǎn)數(shù)與泵的類型及特性比轉(zhuǎn)數(shù)與泵的類型及特性 軸流泵的工作原理軸流泵的工作原理 混流泵、軸流泵的特性及結(jié)構(gòu)混流泵、軸流泵的特性及結(jié)構(gòu) 軸流泵的構(gòu)造軸流泵的構(gòu)造 潛水電機的保護潛水電機的保護一 泵的分類 泵的種類很多，按其作用原理可分為如下三大類：葉片式泵 離心泵 單級（單吸、雙吸、自吸、非自吸） 多級（節(jié)段式、渦殼式） 混流泵 渦殼泵、導葉式（固定葉片、可調(diào)葉片） 軸流泵 固定葉片、可調(diào)葉片 容積式泵 往復泵 （活塞式、柱塞式）蒸汽雙作用（單缸、雙缸）電動往復式 單作用、雙作用（單缸、多缸） 轉(zhuǎn)子泵 螺桿式（單、雙、三螺桿）；齒輪式（內(nèi)嚙合、外嚙合

2、）環(huán)流活塞式（內(nèi)環(huán)流、外環(huán)流）；滑片式；凸輪式；軸向柱塞式；徑向柱塞式 其他類型泵 射流泵；氣體揚水泵；電磁泵；水輪泵等 二 比轉(zhuǎn)數(shù)與泵的類型及特性1.比轉(zhuǎn)數(shù) 泵的相似定律建立了幾何相似的泵，在相似工況下，性能之間的關(guān)系。也就是說，如果泵性能參數(shù)之間存在著上述關(guān)系，泵是幾何相似和運動相似的。但是用相似定律來判別泵是否幾何相似和運動相似，既不方便，也不直觀。 在相似定律的基礎(chǔ)上，可以推出對一系列幾何相似的泵，性能之間的綜合數(shù)據(jù)。如果各泵的這個數(shù)據(jù)相等，則這些泵是幾何相似和運動相似的，可以用相似定律換算性能之間的關(guān)系。這個綜合數(shù)據(jù)就是比轉(zhuǎn)數(shù)，也稱比轉(zhuǎn)速或簡稱比速，用ns表示。 ns=3.65nQ1

3、/2/H3/4我國規(guī)定計算ns的單位是： Qm3/s（對雙吸泵取Q/2）； Hm（對雙吸泵取單級揚程）； nr/min。二 比轉(zhuǎn)數(shù)與泵的類型及特性2.關(guān)于比轉(zhuǎn)數(shù)的說明 同一臺泵在不同工況下具有不同的ns值，作為相似準則的ns是指對應最高效率點工況下的值。 比轉(zhuǎn)數(shù)是根據(jù)相似理論推得的，可以作為相似判據(jù)，即是說幾何相似的泵在相似的工況下ns值相等。反之，一般說來ns值相等的泵，是幾何相似和運動相似的。但不能說ns相等的泵就一定幾何形狀相似。這是因為構(gòu)成泵幾何形狀的參數(shù)很多，譬如說同是ns=500的泵可以做成軸流式的，也可以作成斜流式的；同是ns=400的泵可以作成渦殼式，也可以作成導葉式的。同一低

4、比轉(zhuǎn)數(shù)泵葉輪可以用6枚葉片，也可以用7枚葉片。上述這些幾何不相似的泵，ns可能相等。但是對于同一種形式泵而言，ns相等時，要想使泵的性能好，即幾何形狀符合客觀的流動規(guī)律，其幾何形狀相差不會很大，所以，一般說來是幾何相似的。 二 比轉(zhuǎn)數(shù)與泵的類型及特性 比轉(zhuǎn)數(shù)的因次是（m/s2）3/4。比轉(zhuǎn)數(shù)雖然是有因次數(shù)，但不影 響它作為相似判據(jù)的實質(zhì)意義。對于幾何相似的泵，在相似工 況下，用統(tǒng)一單位計算的ns相等。3.比轉(zhuǎn)數(shù)與葉輪形狀和性能曲線形狀的關(guān)系(如下圖) 對于圖表的說明： .按比轉(zhuǎn)數(shù)從小到大，泵分為離心泵、混流泵和軸流泵。低比轉(zhuǎn)數(shù)泵意味著高揚程小流量，高比轉(zhuǎn)數(shù)泵意味著低揚程大流量。 低比轉(zhuǎn)數(shù)葉輪窄

5、而長，高比轉(zhuǎn)數(shù)葉輪寬而短，D2/Dj比值隨ns增加而減小。低比轉(zhuǎn)數(shù)泵通常采用圓柱形葉片，高比轉(zhuǎn)數(shù)葉輪進口邊寬，假設(shè)軸面速度沿進口均勻分布，因進口邊各點的u值不同，則進口液流角1不同，為符合這種流動情況，應當作成扭曲葉片。 低比轉(zhuǎn)數(shù)泵容易出現(xiàn)駝峰。這是因為一方面低比轉(zhuǎn)數(shù)泵內(nèi)流速高，沖擊損失值大。另一方面，低比轉(zhuǎn)數(shù)泵為了減少圓盤摩擦損失多采用較大的2角以減小外徑D2（圓盤摩擦損失和外徑的5次方成正比），2角大，理論揚程流量曲線平。高比轉(zhuǎn)數(shù)混流泵和軸流泵，關(guān)死揚程高，且在曲線上出現(xiàn)拐點，其原因比較復雜，留在軸流泵章節(jié)中介紹。 二 比轉(zhuǎn)數(shù)與泵的類型及特性泵的類型 離心泵混流泵 軸流泵 低比轉(zhuǎn)數(shù) 中比轉(zhuǎn)

6、數(shù) 高比轉(zhuǎn)數(shù) 比轉(zhuǎn)速ns 30ns80 80ns150 150ns300 300ns500 500ns1500 葉輪形狀 尺寸比D2/Dj 3 2.3 1.81.4 1.21.1 1 葉片形狀 圓柱形葉片 入口處扭曲 出口處圓柱形 扭曲葉片 扭曲葉片 軸流泵翼形 性能曲線形狀 三 軸流泵工作原理 圖1 (a)、（b）分別為軸流泵外形和抽水原理示意圖，在葉輪上安裝著46個扭曲形葉片， 葉輪上部裝有固定不動的導輪，其上有導水葉片；下方為進水喇叭管。當葉輪旋轉(zhuǎn)時，水獲得能量經(jīng)導水葉片流出。這種泵由于水流進葉輪和流出導葉都是沿軸向的，故稱軸流泵。三 軸流泵工作原理 軸流泵工作原理和離心泵不同，它是靠傾

7、斜的翼形葉片所產(chǎn)生的推力而揚水的。根據(jù)機翼理論，當翼形葉片為對稱，同時其對稱軸和氣流v的方向一致時圖1-2（a），它所受的力和氣流方向相同，稱之為阻力。但當其對稱軸不在氣流方向而成一角度（稱沖角），見圖1-2（b）或葉片形狀不對稱時圖1-2（c），它所受的力一般不在氣流方向上而成某一夾角，它可分為兩個分力。與氣流方向一致的分力稱阻力D；與氣流方向垂直的分力稱升力L。飛機飛行時，升力支持飛機的重量，阻力對飛行起阻礙作用，需要由螺旋槳產(chǎn)生的推力或噴出氣體的反沖力加以克服，因此設(shè)計翼形時應盡力增大升力而減小阻力。 升力的形成一方面由于傾斜葉片迫使流體改變方向，流體對葉片有一作用力；另一方面， 當假設(shè)

8、為等速平流的流體靠近葉片時，由于葉形為上面的曲度大于下面，見圖1-2（c），所以形成流線三 軸流泵工作原理向上彎曲，導致葉片上面的流線間距縮小，下面流線間距增大，因兩流線間流量保持不變，則葉片上面流體流速大于下面，根據(jù)伯諾里方程式知，機翼上表面所受壓力小于下表面，因此其合力指向上方。很顯然，如果流體為水且靜止，而葉片以勻速運動，也同樣會產(chǎn)生向上的升力。三 軸流泵工作原理 因軸流泵葉片是轉(zhuǎn)動的，水流在葉道中為相對運動。進入葉輪的速度1和流出葉輪的速度 2（相對流速）不僅數(shù)值不等，而且方向也不同，如圖1-3（a）所示。我們?nèi)?和2 向量的平均值做為葉輪中水流的方向圖1-3（b），于是根據(jù)上述機翼繞

9、流理論，水流作用在葉片上的合力R在方向的分力為阻力D，在垂直方向的分力為升力L，根據(jù)葉柵理論可用下式表之 DCxA2 /2 LCyA2 /2式中Cx,Cy分別為阻力系數(shù)和升力系數(shù),當葉片一定時,主要和沖角有關(guān)； A 葉片的平面投影面積; 水的密度。 三 軸流泵工作原理 根據(jù)作用力等于反作用原理，軸流泵葉片給流經(jīng)其上的水一個大小相等、方向相反的作用力R圖1-3（c）, 即RR，R在圓周方向的分力R u是使水在葉輪中繞軸旋轉(zhuǎn)的力， 而分力R z則是使水沿泵軸上升的推力。 四 混流泵、軸流泵的特性及結(jié)構(gòu) 混流泵從外形、結(jié)構(gòu)上介于離心泵和軸流泵之間?；炝鞅脙?nèi)液體流動時斜向流出葉輪，即液體的流動方向相對

10、葉輪既有徑向速度，也有軸向速度?；炝鞅玫男阅芘c和離心泵比較，揚程低一些，而流量大一些；與軸流泵比較，揚程高一些，流量小一些。混流泵的性能曲線形狀也是介于離心泵和軸流泵之間，對于高揚程混流泵，其流量與揚程、流量與功率的相互關(guān)系變化規(guī)律接近于離心泵，在使用上，可采用關(guān)閉閥門啟動。對于低揚程混流泵，性能參數(shù)之間的變化規(guī)律接近于軸流泵，在使用上不宜采用關(guān)閥啟動，而應該開閥啟動，這時功率比較小，電動機不容易被燒毀。 混流泵按其結(jié)構(gòu)型式可分為蝸殼式和導葉式兩種。蝸殼式混流泵有臥式和立式兩種，目前生產(chǎn)和使用比較廣泛的是臥式，立式多用于大型泵。蝸殼式混流泵的結(jié)構(gòu)與單級單吸離心泵相似。導葉式混流泵的外形和結(jié)構(gòu)與

11、軸流泵相近，分臥式和立式兩種。四 混流泵、軸流泵的特性及結(jié)構(gòu) 圖示為單級、單吸、蝸殼混流泵，適用于輸送清水或物理及化學性質(zhì)類似于水的其他液體（包括輕度污水）。被輸送介質(zhì)溫度不超過50，用于農(nóng)田排灌、市政工程、工業(yè)過程水處理、電廠輸送循環(huán)水、城市給排水等多種領(lǐng)域。 導葉式潛水混流式泵，適用于抽送清水或輕度污水，輸送介質(zhì)溫度不超過50。機泵一體的結(jié)構(gòu)，可潛入水中運行，故可用于水位變化大，揚程較高的工況，適用于城市排水、市政建設(shè)、工礦、船塢升降水位以及水位漲落大的江湖地區(qū)農(nóng)田排灌之用。 五 軸流泵的構(gòu)造 軸流泵就葉片固定方式和調(diào)節(jié)方法可分為固定式、半調(diào)節(jié)式和全調(diào)節(jié)式。圖1-24為半調(diào)節(jié)式立式軸流泵結(jié)

12、構(gòu)圖，它由葉輪，進水喇叭管，導水葉片、出水彎管和軸密封機構(gòu)等主要部件組成。導水葉片間的流道呈擴散形，使從葉輪流出的水由斜向?qū)檩S向流入出水彎管。這樣一方面消除水旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的能量損失，同時也將水流的一部分動能轉(zhuǎn)換為壓能，從而提高了水泵的效率。為防止運行時泵軸的擺動，一般在軸的上、下端設(shè)置兩個導（向）軸承。其材質(zhì)多采用水潤滑的橡膠或尼龍制成，當泵抽取混水時，為防止泥沙對軸承和軸的磨損，應由專門的清水系統(tǒng)進行潤滑，以延長其使用壽命。葉輪上的葉片可根據(jù)所需流量和揚程大小調(diào)節(jié)其安放的角度，當需要調(diào)節(jié)時，將固定于輪轂上的葉片調(diào)節(jié)螺母松脫，轉(zhuǎn)動葉片到所需傾角即可。五 軸流泵的構(gòu)造 全調(diào)節(jié)式葉輪是通過一套油壓調(diào)節(jié)機構(gòu)來改變?nèi)~片的安裝角，不需停機即可進行，機構(gòu)較復雜，多用于大型軸流泵站中。 固定式葉輪軸流泵是一種小型軸流泵（葉輪直徑一般在250mm以下），葉片和輪轂澆鑄為一整體，其結(jié)構(gòu)簡單，揚程低（25m）,流量較小（100600m3 /h），適用于河、渠兩岸平坦地形的小型提水灌溉和排水。 潛水電機的保護潛水電機的保護一般是由電泵內(nèi)部傳感器來協(xié)調(diào)完成的，下面就是潛水電泵內(nèi)部傳感器的功能表?？刂齐娎|芯線編號