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視頻作者:河北冀泵源水泵制造有限公司
混流泵的工作原理和分類
混流泵是介于離心泵與軸流泵之間的水泵,其原動(dòng)機(jī)帶動(dòng)葉輪旋轉(zhuǎn)后,對(duì)液體的作用既有離心力又有軸向推力,液體斜向流出葉輪?;炝鞅檬请x心泵和軸流泵的綜合,依靠離心力和升力的綜合作用輸水。其的比轉(zhuǎn)數(shù)一般在300~500之間,比離心泵高,但是比軸流泵低。它的揚(yáng)程比軸流泵高,但流量比軸流泵小,比離心泵大。
混流泵吸收了離心泵和軸流泵的優(yōu)點(diǎn),又較好地克服了這兩種泵的缺點(diǎn),是一種較理想的泵型,很適合在農(nóng)業(yè)上使用。
混流泵一般分為蝸殼式和導(dǎo)葉式兩種,蝸殼式混流泵主要由泵體、泵蓋、葉輪、泵軸、軸承體和軸封裝置等組成,外形接近于離心泵; 導(dǎo)葉式混流泵有的又叫斜流泵,外形接近于軸流泵。混流泵的構(gòu)造近似單吸離心泵,主要區(qū)別是葉輪。高比轉(zhuǎn)數(shù)混流泵的葉輪,是開(kāi)敞式,葉片也有制成可調(diào)節(jié)的,與軸流泵葉輪相似;低比轉(zhuǎn)數(shù)混流泵輪是封閉式,與單吸離心泵葉輪相似,但流道較寬,葉片出口傾斜。
導(dǎo)葉式混流泵與軸流泵比較,前者效率略高,效率特性曲線比較平坦,即水位變化時(shí)也能保證較高的效率,因此很適于農(nóng)田排灌,并節(jié)省動(dòng)力;與蝸殼式混流泵比較,它直徑較小。立式結(jié)構(gòu)導(dǎo)葉式混流泵,工作時(shí)葉輪淹在水中,不需引水設(shè)備,占地面積也小,所以在使用軸流泵的地區(qū)(大型可調(diào)葉片的軸流泵除外),代之以適當(dāng)型號(hào)的導(dǎo)葉式混流泵是有利的??趶皆?00毫米以下多為垂直方向出水,300毫米以上則多為水平方向出水。
導(dǎo)葉式混流泵與蝸殼式混流泵的不同之處,主要在泵體內(nèi)設(shè)有幾個(gè)扭曲葉片式的空間導(dǎo)葉裝置。液體從葉輪出來(lái)經(jīng)過(guò)導(dǎo)葉后便沿軸向流動(dòng)。這種泵一般有臥式和立式兩種,內(nèi)部結(jié)構(gòu)基本相同,大口徑的大多制成立式的。小口徑立式導(dǎo)葉式混流泵外形很像離心式淺井泵,這種泵結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、便于移動(dòng),適用于農(nóng)田排灌,故稱它為混流式農(nóng)排泵。
離心泵與蝸殼式混流泵的開(kāi)機(jī)與停機(jī)
對(duì)于離心泵與蝸殼式混流泵裝置,一般為關(guān)閥啟動(dòng)。具體步驟是:先關(guān)閉出水管路閘閥和水泵進(jìn)出口處儀表(真空表、壓力表)以及泵體下部放水孔,然后進(jìn)行充水,使泵體、吸水管路內(nèi)全部充滿水,再啟動(dòng)電動(dòng)機(jī),待轉(zhuǎn)速達(dá)到額定值后,旋開(kāi)壓力表,觀察其指針是否正常偏轉(zhuǎn)。如指針偏轉(zhuǎn)正常,再緩慢開(kāi)啟出水管路上的閘閥,使水泵壓力表達(dá)到額定工作壓力,完成開(kāi)機(jī)過(guò)程。此外,真空表和壓力表在不用時(shí)應(yīng)關(guān)掉。如指針不偏轉(zhuǎn),要立即停機(jī),查找原因排除故障后再啟動(dòng)。
對(duì)于立式軸流泵和導(dǎo)葉式混流泵,均為開(kāi)閥啟動(dòng)。一般先注水,用水潤(rùn)滑橡膠導(dǎo)軸承,接著即可啟動(dòng)動(dòng)力機(jī),待轉(zhuǎn)速達(dá)到額定值后,停止注水,水泵即轉(zhuǎn)入正常運(yùn)行。泵軸為優(yōu)質(zhì)碳素鋼制成,在軸的上、下水潤(rùn)滑導(dǎo)軸承處裝有鍍鉻的軸套,以保護(hù)泵軸不被磨損。
離心泵與軸流泵的停機(jī)操作方法也不同。離心泵停機(jī)的步驟稍許有些復(fù)雜,具體步驟是先關(guān)閉壓力表和閘閥,使動(dòng)力機(jī)處于輕載狀態(tài),然后關(guān)閉真空表,后停機(jī);如隔幾天才再開(kāi)機(jī)運(yùn)行,或者冬季低溫下長(zhǎng)期停機(jī),一定要將泵內(nèi)與管路中的余水放空,防止零部件長(zhǎng)時(shí)間浸水生銹或凍壞;如是短時(shí)間停機(jī),可不用放空余水;停機(jī)放空的離心泵裝置的儀表開(kāi)關(guān)要打開(kāi),使指針復(fù)位。軸流泵停機(jī)較簡(jiǎn)單,關(guān)停動(dòng)力機(jī)即可。
混流泵的用途及使用范圍
混流泵的用途很廣,目前主要用于農(nóng)田排灌、電廠供水、城市給水、造船工業(yè)及船舶推進(jìn)等。
全國(guó)各地農(nóng)村建造了大量的混流泵排灌站,這些泵站為旱澇保收創(chuàng)造了條件。由于貫徹了“兩條腿走路靜的方針,公社、大隊(duì)一級(jí)建立了中小型排灌站,有些縣和公社農(nóng)機(jī)廠能生產(chǎn)中小型混流泵,一般農(nóng)機(jī)站就能修配混流泵。同時(shí),由國(guó)家投資籌建了一系列大型水利樞紐工程。這都為農(nóng)業(yè)發(fā)展作出了巨大的貢獻(xiàn)。
使用范圍
單級(jí)渦殼式混流泵的使用揚(yáng)程一般為5~10米,低揚(yáng)程系列為2~6米。在一定轉(zhuǎn)速下,以流量為變量,也就是說(shuō)如果改變水泵的流量,則水泵的揚(yáng)程、功率和效率等都隨之而變化。單級(jí)導(dǎo)葉式混流泵的使用揚(yáng)程,立式為10~25米,臥式為3~8米。多級(jí)混流泵的揚(yáng)程可達(dá)150米以上?;炝鞅玫牧髁恳辣玫目趶皆鰷p,其流量等級(jí)與離心泵及軸流泵基本相同。
每臺(tái)混流泵都有一定的使用范圍,從效率曲線上看,在0率點(diǎn)兩邊下降7%左右的范圍內(nèi)使用還是較為合理的。由于泵站的水位是變化的,因此,水泵不可能完全在0率點(diǎn)運(yùn)行,只要主運(yùn)行工況點(diǎn)在設(shè)計(jì)點(diǎn)附近,其余工況又能兼顧就可以了,個(gè)別情況也不可能臨時(shí)更換水泵,只好犧牲一些效率。
混流泵的組成部分及其作用
混流泵是一種葉片式泵,結(jié)構(gòu)形式和特性介于離心泵和軸流泵之間。水從葉輪中斜向流出,葉片對(duì)水流0產(chǎn)生離心力和升力?;炝鞅梅譃槲仛な胶蛯?dǎo)葉式兩種。蝸殼式混流泵的結(jié)構(gòu)接近離心泵,導(dǎo)葉式混流泵的結(jié)構(gòu)與軸流泵類似。兩種形式都可視具體需要制成立式和臥式結(jié)構(gòu)。目前大型火力發(fā)電廠的循環(huán)水泵多采用立式混流泵。
1.殼體部分
泵整個(gè)殼體由四段組成,一段為吸入罩,二段為壓水室,三段為出水管,四段為出水彎管。
(1)吸入罩。吸入罩分上下兩部分,下部是呈喇叭口狀圓錐形吸入室,上部是葉輪入口密封環(huán),也呈喇叭口狀圓錐形。上下兩部分合在一起,為一漸縮漸放的流道。因此流體流過(guò)時(shí),流速分布均勻,水力損失小,是一種抗汽蝕性能較好的吸水室。
(2)壓水室。壓水室包括梭形壓水室和錐形擴(kuò)壓室。梭形壓水室人口端空間是葉輪工作室,葉輪工作室上部為泵葉輪出水導(dǎo)水體,導(dǎo)水體上有導(dǎo)葉,導(dǎo)葉徑向外側(cè)與壓水室內(nèi)壁焊在一起,這樣整個(gè)導(dǎo)水機(jī)構(gòu)與壓水室成為一體,導(dǎo)葉之間空間即為液體流道。梭形壓水室上部是錐形擴(kuò)壓管,從葉輪獲得能量的水經(jīng)導(dǎo)葉流到這里后,將部分動(dòng)能轉(zhuǎn)化為壓力能后向外輸出。而比轉(zhuǎn)數(shù)大于350的水泵,其葉輪的內(nèi)外直徑相差無(wú)幾,不宜車削。
(3)出水管。出水管位于錐形擴(kuò)壓管上部,也分為上下兩體,下部為一出水短管,兼作泵中部軸承座,上部為一與出水彎管相連接的長(zhǎng)管,其外壁周圍鑄有四塊撐板,供水泵吊出及裝配用。出水彎管為90°,用來(lái)改變水流方向,將水送到供水管路中去。
2.葉輪
葉輪為單向吸入的近似于螺旋槳形。葉輪輪轂入口直徑小,出口直徑大,呈圓錐狀。葉輪與軸采用滑動(dòng)配合,周向固定用平鍵,軸向在軸頭端環(huán)形槽內(nèi)加入對(duì)開(kāi)半圓定位環(huán)固定。葉輪頂部采用一密封護(hù)蓋,既可以限制固定環(huán)松動(dòng),又可以防止水進(jìn)人葉輪與軸的配合面。
3.軸
為了便于安裝和解體,軸分為上下兩段,用圓筒形聯(lián)軸器連接。此連接方法能夠保證軸的同心度。另外,在兩段軸的外部加有護(hù)套管,保證軸在運(yùn)行過(guò)程中不受水的沖蝕,并向軸承提供清潔的冷卻潤(rùn)滑水。
4.軸承