轴流泵-文件资料课件

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,轴 流 泵,目 录,泵的分类,比转数与泵的类型及特性,轴流泵的工作原理,混流泵、轴流泵的特性及结构,轴流泵的构造,潜水电机的保护,一 泵的分类,泵的,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、外环流）；滑片式；凸轮式；,轴向柱塞式；径向柱塞式,其他类型泵,射流泵；气体扬水泵；电磁泵；水轮泵等,二 比转数与泵的类型及特性,1.比转数,泵的相似定律建立了几何相似的泵，在相似工况下，性能之,间的关系。也就是说，如果泵性能参数之间存在着上述关系，泵,是几何相似和运动相似的。但是用相似定律来判别泵是否几何,相似和运动相似，既不方便，也不直观。,在相似定律的基础上，可以推出对一系列几何相似的泵，性,能之间的综合数据。如果各泵的这个数据相等，则这些泵是几何,相似和运动相似的，可以用相似定律换算性能之间的关系。这个,综合数据就是比转数，也称比转速或简称比速，用,n,s,表示。,n,s,=3.65nQ,1/2,/H,3/4,我国规定计算,n,s,的单位是：,Qm,3,/s（,对双吸泵取,Q/2）；,Hm（,对双吸泵取单级扬程）；,nr/min,。,二 比转数与泵的类型及特性,2.关于比转数的说明,同一台泵在不同工况下具有不同的,n,s,值，作为相似准则的,n,s,是指对应最高效率点工况下的值。,比转数是根据相似理论推得的，可以作为相似判据，即是说几何相似的泵在相似的工况下,n,s,值相等。反之，一般说来,n,s,值相等的泵，是几何相似和运动相似的。但不能说,n,s,相等的泵就一定几何形状相似。这是因为构成泵几何形状的参数很多，譬如说同是,n,s,=500,的泵可以做成轴流式的，也可以作成斜流式的；同是,n,s,=400,的泵可以作成涡壳式，也可以作成导叶式的。同一低比转数泵叶轮可以用6枚叶片，也可以用7枚叶片。上述这些几何不相似的泵，,n,s,可能相等。但是对于同一种形式泵而言，,n,s,相等时，要想使泵的性能好，即几何形状符合客观的流动规律，其几何形状相差不会很大，所以，一般说来是几何相似的。,二 比转数与泵的类型及特性,比转数的因次是（,m/s,2,）,3/4,。,比转数虽然是有因次数，但不影,响它作为相似判据的实质意义。对于几何相似的泵，在相似工,况下，用统一单位计算的,n,s,相等,。,3.比转数与叶轮形状和性能曲线形状的关系(如下图),对于图表的说明：,.按比转数从小到大，泵分为离心泵、混流泵和轴流泵。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，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，因进口边各点的,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的,2,角以减小外径,D2（,圆盘摩擦损失和外径的5次方成正比），,2,角大，理论扬程流量曲线平。高比转数混流泵和轴流泵，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 比转数与泵的类型及特性,泵的类型,离心泵,混流泵,轴流泵,低比转数,中比转数,高比转数,比转速,ns,30,ns80,80,ns150,150,ns300,300,ns500,500,ns1500,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,轴流泵外形和抽水原理示意,图，在叶轮上安装着46个,扭曲形叶片，叶轮上部装,有固定不动的导轮，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,泵由于水流进叶轮和流出导,叶都是沿轴向的，故称轴流,泵。,三 轴流泵工作原理,轴流泵工作原理和离心泵不同，它是靠倾斜的翼形叶片所产生,的推力而扬水的。根据机翼理论，当翼形叶片为对称，同时其对称,轴和气流,v,的方向一致时图1-2（,a），,它所受的力和气流方向相,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），,它所受的,力一般不在气流方向上而成某一夹角，它可分为两个分力。与气流,方向一致的分力称阻力,D；,与气流方向垂直的分力称升力,L。,飞机飞,行时，升力支持飞机的重量，阻力对飞行起阻碍作用，需要由螺旋,桨产生的推力或喷出气体的反冲力加以克服，因此设计翼形时应尽,力增大升力而减小阻力。,升力的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，当假设为等速平流的流体靠近叶片时，,由于叶形为上面的曲度大于下面，见图1-2（,c），,所以形成流线,三 轴流泵工作原理,向上弯曲，导致叶片上面的流线间距缩小，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,产生向上的升力。,三 轴流泵工作原理,因轴流泵叶片是转动的，水流在叶道中为相对运动。进入叶轮,的速度,1,和流出叶轮的速度,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,和,2,向量的平均值,做为叶轮中水流的方向图1-3（,b），,于是根据上述机翼绕流理论，,水流作用在叶片上的合力,R,在,方向的分力为阻力,D，,在垂直,方,向的分力为升力,L，,根据叶栅理论可用下式表之,D,C,x,A,2/2,L,C,y,A,2/2,式中,Cx,Cy,分别为阻力系数和升力系数,当叶片一定时,主要和冲角有关；,A,叶片的平面投影面积;,水的密度。,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的水一个,大小相等、方向相反的作用力,R,图1-3（,c）,即,RR，R,在圆周,方向的分力,R u,是使水在叶轮中绕轴旋转的力，而分力,R z,则是使,水沿泵轴上升的推力。,四 混流泵、轴流泵的特性及结构,混流泵从外形、结构上介于离心泵和轴流泵之间。,混流泵内液体,流动时斜向流出叶轮，即液体的流动方向相对叶轮既有径向速度，,也有轴向速度。,混流泵的性能与和离心泵比较，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。混流泵的性,能曲线形状也是介于离心泵和轴流泵之间，对于高扬程混流泵，其,流量与扬程、流量与功率的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，性能参数之间的,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和导叶式两种。蜗壳式混流泵,有卧式和立式两种，目前生产和使用比较广泛的是卧式，立式多用,于大型泵。蜗壳式混流泵的结构与单级单吸离心泵相似。导叶式混,流泵的外形和结构与轴流泵相近，分卧式和立式两种。,四 混流泵、轴流泵的特性及结构,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的其他,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。机泵一体的结构，可潜入水中运行，故可,用于水位变化大，扬程较高的工况，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的江湖地区农田排灌之用。,五 轴流泵的构造,轴流泵就叶片固定方式和调节方法可分为固定式、半调节式和,全调节式。图1-24为半调节式立式轴流泵结构图，它由叶轮，进水,喇叭管，导水叶片、出水弯管和轴密封机构等主要部件组成。导水,叶片间的流道呈扩散形，使从叶轮流出的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的能量损失，同时也将水流,的一部分动能转换为压能，从而提高了水泵的效率。为防止运行时,泵轴的摆动，一般在轴的上、下端设置两个导（向）轴承。其材质,多采用水润滑的橡胶或尼龙制成，当泵抽取混水时，为防止泥沙对,轴承和轴的磨损，应由专门的清水系统进行润滑，以延长其使用寿,命。叶轮上的叶片可根据所需流量和扬程大小调节其安放的角度，,当需要调节时，将固定于轮毂上的叶片调节螺母松脱，转动叶片到,所需倾角即可。,五 轴流泵的构造,全调节式叶轮是通过一套油压调,节机构来改变叶片的安装角，不需停,机即可进行，机构较复杂，多用于大,型轴流泵站中。,固定式叶轮轴流泵是一种小型轴,流泵（叶轮直径一般在250,mm,以下），,叶片和轮毂浇铸为一整体，其结构简,单，扬程低（25,m）,流量较小（,100600,m,3,/h），,适用于河、渠两岸,平坦地形的小型提水灌溉和排水。,潜水电机的保护,潜水电机的保护一般是由电泵内部传感器来协调完成的，下面就是,潜水电泵内部传感器的功能表,。,控制电缆芯线编号,1-8,2-8,3-8,5-8,6-7,传感器名称,绕组温度测温元件,接线盒内漏水电极,电机内漏水电极,油室内漏水电极,轴承温度传感器,正常状态电阻值,0,断开,断开,33,K,正向80,K,反向,功能,定子线圈超温保护温度高于135动作后4,K,接线盒发生泄漏电阻,R0,电机内腔发生0泄漏电阻,R,水进入油中达10，油水混合液阻值33,K,集成块测温元件,ADM-590,传出成正比的毫安级电量信号,谢谢观 看,