轴流泵解析PPT教学课件
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第十章 轴 流 泵
第十章轴流泵第一节概述轴流泵属于叶片式泵，其基本理论大致与离心泵相同。
图10—1a是轴流泵叶轮，泵的过流部分如图10—1b所示，由吸人管、叶轮、导叶和出水管组成，图10—1c是轴流泵结构图。
叶轮上带有叶片，根据叶片是否可调，轴流泵分为：固定叶片式轴流泵——叶片固定不可调；半调节叶片轴流泵——停机拆下叶轮后可调节叶片角度；全调节叶片轴流泵——通过一套调解机构，泵在运行中可以自动调节叶片角度。
m3,比轴流泵属于低扬程、大流量泵型。
一般的性能范围为：扬程1～12 m；流量0.3～65s转数500～1600。
轴流泵主要用于农田排灌，此外还用在热电站中输送循环水，城市给水，船坞升降水位和作为船舶喷水推进器等用。
近年来，我国自行设计和制造的叶轮直径为1.1、2.8、3.0、3.1、4.5m的全调节叶片大型轴流泵先后投入运行。
在江苏、湖北等南方几省的排灌中起了很大的作用。
全国有 1.6m直径以上大型铀流泵500多台投入运行。
为了给南水北调等工程用大型轴流泵提供先进模型,原一机部曾组织有关单位,进行了模型研究，表10—1是规定的新水力模型性能参数。
第二节液体在叶轮中的运动分析液体在轴流泵叶轮内的运动，是一种复杂的空间运动。
任何一种空间运动都可以认为是三个互相垂直的运动的合成。
研究水流在轴流式叶轮中的运动时，为了方便起见，我们采用圆柱坐标系，。
其中：z——和泵的轴线重合；R——半径方向；u——圆周方向。
(f，u)zR下面我们研究轴流式叶轮中运动速度在三个坐标轴上的分量。
通常在分析和设计轴流泵叶轮时，提出了圆柱层无关性假设。
一． 圆柱层无关性假设液体质点在以泵轴线为中心线的圆柱面上流动，且相邻各圆柱面上的液体质点的运动互不相关。
即在叶轮的流域中，不存在径向分速度(0=r v )。
显然，圆柱面即是流面。
根据圆柱层无关性假设，可以把叶轮内复杂的运动，简化为研究圆柱面上的流动。
在叶轮内可以作出很多这种圆柱流面，每个流面上的流动可能不同，但研究的方法是相同的，因而只要研究透彻一个流面的流动，其它流面的流动也就类似地得到解决。
第五章 轴流泵与风机
一、基本特点：流量大，扬程（全压）低。 动叶可调式：动叶片调节 静叶可调式：导叶调节 固定叶片式：不可调节
二、分类
三、主要特点： （1）与相同容量离心泵与风机比较，结 构紧凑，外形尺寸小，重量轻； （2）动叶可调轴流式泵与风机的变工况 经济性能好； （3）结构复杂，维护工作量大； （4）轴流风机噪声大。
2、气流角度沿叶高方向上的变化 叶轮进口速度三角形可得
tg1 v1m v 1m rc v1u v1uc r r tg1 tg1c rc
所以叶根处的α1最小， 气流的扭速最大。 叶轮出口速度三角形可得
tg 2 v2m v 2m v2u rc v 2uc r r tg 2 tg 2c rc
v1u v2u 1 2u 三、单个叶轮前设置导叶 特点：在设计工况下叶轮出口绝对速度没有旋转 运动分量，叶栅反作用度Ω 大于1。 （1）前置导叶产生负预旋，提高了压力系数， 产生较高的能量； （2）导叶做成可转动的，进行工况调节。 注：轴流泵一般不能有前置导叶。
反作用度大于1，说明了风机叶轮产生的静压大于 风机所产生的全压。这是由于气流经过前置导叶被 加速，在叶轮前产生负压的缘故。
1 v2u u2
结论：单个叶轮的轴流风机的理论效率等于反作用度Ω，要 提高它的效率，必须提高它的反作度。 效率η为70％～80％；适用低压小型轴流泵与风机，结构简 单，制造方便。
二、单个叶轮后设置导叶 特点：后导叶改变流动方向，将液体旋转运 动的动能转换为压力能，最后以v3轴向流出。 η为80％～88％，最高效率可达到90％，在 轴流泵和风机中得到普遍应用。
说明： （1）当β1＝β2时，HT=0，为使HT增加，必须β2>β1； （2）u1＝u2＝u，所以扬程（全压）较低； （3）要提高流体的压力能，要求w1>w2。且β2g ？β1g； （4）考虑流动损失情况下： u H H T h vm (ctg1 ctg 2 ) h
二、分类
三、主要特点： （1）与相同容量离心泵与风机比较，结 构紧凑，外形尺寸小，重量轻； （2）动叶可调轴流式泵与风机的变工况 经济性能好； （3）结构复杂，维护工作量大； （4）轴流风机噪声大。
2、气流角度沿叶高方向上的变化 叶轮进口速度三角形可得
tg1 v1m v 1m rc v1u v1uc r r tg1 tg1c rc
所以叶根处的α1最小， 气流的扭速最大。 叶轮出口速度三角形可得
tg 2 v2m v 2m v2u rc v 2uc r r tg 2 tg 2c rc
v1u v2u 1 2u 三、单个叶轮前设置导叶 特点：在设计工况下叶轮出口绝对速度没有旋转 运动分量，叶栅反作用度Ω 大于1。 （1）前置导叶产生负预旋，提高了压力系数， 产生较高的能量； （2）导叶做成可转动的，进行工况调节。 注：轴流泵一般不能有前置导叶。
反作用度大于1，说明了风机叶轮产生的静压大于 风机所产生的全压。这是由于气流经过前置导叶被 加速，在叶轮前产生负压的缘故。
1 v2u u2
结论：单个叶轮的轴流风机的理论效率等于反作用度Ω，要 提高它的效率，必须提高它的反作度。 效率η为70％～80％；适用低压小型轴流泵与风机，结构简 单，制造方便。
二、单个叶轮后设置导叶 特点：后导叶改变流动方向，将液体旋转运 动的动能转换为压力能，最后以v3轴向流出。 η为80％～88％，最高效率可达到90％，在 轴流泵和风机中得到普遍应用。
说明： （1）当β1＝β2时，HT=0，为使HT增加，必须β2>β1； （2）u1＝u2＝u，所以扬程（全压）较低； （3）要提高流体的压力能，要求w1>w2。且β2g ？β1g； （4）考虑流动损失情况下： u H H T h vm (ctg1 ctg 2 ) h
《水泵知识培训》课件
展望水泵技术的未来发展方向和可能出现的创新。
《水泵知识培训》PPT课 件
欢迎来到本次《水泵知识培训》课件。在这个讲座中，我们将深入讨论水泵 的各个方面，从不同类型到设计和维护的关键要点。
水泵简介
了解水泵的基本概念和功能，以及它们在各个行业中的应用。
水泵类型
介绍不同类型的水泵，包括离心泵、容积泵、轴流泵作原理、特点和应用领域。
容积泵
了解容积泵的原理、构造和适用的场景，以及它们在工业中的重要角色。
轴流泵
探索轴流泵的特点、性能和最佳使用情况。
往复泵
介绍往复泵的工作原理、构造和在不同应用中的优势。
水泵零部件
详细解析水泵的各个零部件，包括叶轮、泵壳、电机、轴承和密封件。
水泵系统设计
讲解水泵系统的设计原则、参数选择和最佳实践。
水泵性能和曲线
探索水泵的性能曲线和如何选择适合的泵。
水泵安装和维护
介绍水泵的安装和日常维护方法，以延长其寿命和确保高效运行。
常见水泵故障排除
了解常见的水泵故障原因和解决方法，以及如何预防故障。
使用水泵的安全注意事项
介绍在操作水泵时应注意的安全事项，以保障人员和设备的安全。
水泵技术的未来趋势和创新
《水泵知识培训》PPT课 件
欢迎来到本次《水泵知识培训》课件。在这个讲座中，我们将深入讨论水泵 的各个方面，从不同类型到设计和维护的关键要点。
水泵简介
了解水泵的基本概念和功能，以及它们在各个行业中的应用。
水泵类型
介绍不同类型的水泵，包括离心泵、容积泵、轴流泵作原理、特点和应用领域。
容积泵
了解容积泵的原理、构造和适用的场景，以及它们在工业中的重要角色。
轴流泵
探索轴流泵的特点、性能和最佳使用情况。
往复泵
介绍往复泵的工作原理、构造和在不同应用中的优势。
水泵零部件
详细解析水泵的各个零部件，包括叶轮、泵壳、电机、轴承和密封件。
水泵系统设计
讲解水泵系统的设计原则、参数选择和最佳实践。
水泵性能和曲线
探索水泵的性能曲线和如何选择适合的泵。
水泵安装和维护
介绍水泵的安装和日常维护方法，以延长其寿命和确保高效运行。
常见水泵故障排除
了解常见的水泵故障原因和解决方法，以及如何预防故障。
使用水泵的安全注意事项
介绍在操作水泵时应注意的安全事项，以保障人员和设备的安全。
水泵技术的未来趋势和创新
离心泵与轴流泵PPT课件
第24页/共77页
叶轮片数对离心泵理论压头的影响
图4-20 圆形容器内的相对运动
（a）
（b）
图4-21 叶轮流道内相对速度的分布
(a)叶片无限多时；(b)叶片有限多
时
离心泵叶轮的叶片数通常 在6～12之间，一般不超 过9个。
图4-22 有限叶片数时叶轮出口速度三角形
第25页/共77页
离心泵内的损失及泵的功率和效率
第27页/共77页
2.容积损失 主要是由于高压液体在泵内窜流和向泵外漏失引起的。
实际有效流量为
Q Qi q
容积效率为
v
Q Qi
Q Qq
4-15 4-16
图4-24 离心泵的漏失
泵的容积效率值一般为0.93～ 0.98。当泵的尺寸较大时，这个 效率会有所提高。改善密封环及 密封结构，可以降低漏失量，提 高泵的容积效率。在检修离心泵 时，检查密封环的完好情况是十 分必要的。
功，使液体在叶轮出口处压能的增加值； 2g 是由于一般
叶轮流道略带扩散性，所以从叶轮进口到叶轮出口，液体
的相对速度是减小的，从而使部分动能转换为压能。
式(4-10)的右端最末一项是液体动能的增值部分，称为动
压H头v
。即：Hv
c22 c12 2g
由此可知，泵的理论压头是液体压能增量部分与动能增量
部分的总和，即：
4-8
由于在一般离心泵中，液体通常是沿径向进入叶轮，即
1 90 因此，基本能量方程式可简化为：
Hi
u2c2u g
4-9
从式(4-9)可见，离心泵的理论压头与出口圆周速度(或叶轮
外径 D2及转速， n)，出口绝对速度的周向分量c2u（或2 及2 等)有关。当叶轮的外径越大、转速越高以及2 越大、2 越小时，离心泵给出的理论压头也越大。
叶轮片数对离心泵理论压头的影响
图4-20 圆形容器内的相对运动
（a）
（b）
图4-21 叶轮流道内相对速度的分布
(a)叶片无限多时；(b)叶片有限多
时
离心泵叶轮的叶片数通常 在6～12之间，一般不超 过9个。
图4-22 有限叶片数时叶轮出口速度三角形
第25页/共77页
离心泵内的损失及泵的功率和效率
第27页/共77页
2.容积损失 主要是由于高压液体在泵内窜流和向泵外漏失引起的。
实际有效流量为
Q Qi q
容积效率为
v
Q Qi
Q Qq
4-15 4-16
图4-24 离心泵的漏失
泵的容积效率值一般为0.93～ 0.98。当泵的尺寸较大时，这个 效率会有所提高。改善密封环及 密封结构，可以降低漏失量，提 高泵的容积效率。在检修离心泵 时，检查密封环的完好情况是十 分必要的。
功，使液体在叶轮出口处压能的增加值； 2g 是由于一般
叶轮流道略带扩散性，所以从叶轮进口到叶轮出口，液体
的相对速度是减小的，从而使部分动能转换为压能。
式(4-10)的右端最末一项是液体动能的增值部分，称为动
压H头v
。即：Hv
c22 c12 2g
由此可知，泵的理论压头是液体压能增量部分与动能增量
部分的总和，即：
4-8
由于在一般离心泵中，液体通常是沿径向进入叶轮，即
1 90 因此，基本能量方程式可简化为：
Hi
u2c2u g
4-9
从式(4-9)可见，离心泵的理论压头与出口圆周速度(或叶轮
外径 D2及转速， n)，出口绝对速度的周向分量c2u（或2 及2 等)有关。当叶轮的外径越大、转速越高以及2 越大、2 越小时，离心泵给出的理论压头也越大。
第二章离心泵和轴流泵 流体机械 教学课件
单吸闭式叶轮
双吸式叶轮
2．泵壳
螺形泵壳及扩散管
3．导轮
1-导轮；2-叶轮
4．密封装置
(a)平接的； (b)直角接的； (c)斜角接 (d)迷宫式的
1-套筒j 2一软填料； 3一封漏环，4一压盖； 5一盘根盒
5．轴向力及其平衡装置
进行，必须有泵阀
3. 吸人和排出过程同时进行，
4. 泵的排量不随压力而变，调 无泵阀
节排最麻烦
4. 泵的排量随压力增加而减
少，调节排量方便
按照叶轮吸入方式可分为： (1)单吸泵：叶轮只有一个吸入口的泵（图2一1）； (2)双吸泵：叶轮从两侧吸入，具有两个吸人口的泵(图2-3)，
它的排量较大。
按照泵壳结构可分为： (1)螺壳泵：泵壳为扩散的螺旋形状(图2-3)。液体 从叶轮出来，直接进入泵壳的螺旋形流道，再被 引入排出管线，或经过中间管道依次流向后面各 级叶轮（多级泵时），再进入排出管线。 (2)透平泵：泵壳为纵向接缝，在泵壳内具有类似 透平机中的导轮(图2-4)。液体从叶轮流出后，先 经过导轮的导流和转能，然后才流入泵壳中。
往复泵
离心泵
1. 工作件(活塞) 作往复变速运 1. 工作件(叶轮)作等速旋转运
动，液流不均匀,不平稳
动，液流均匀平稳
2. 活塞挤压液体，增加液体压 2. 液体被叶轮甩出后其动能与
能，随着活塞力的增加，液 压能均增加，再经换能装
体有可能获得很高的压力
置，把动能转化为压能，但
3. 吸入和排出过程分两个阶段 液体得到的压能有限
第二节 离心泵的典型结构
一、离心泵的典型结构
单级悬臂式B型泵
1一带吸入短管的泵盖；2一密封环；3一叶轮上的环状突起；4-泵壳；5-叶轮；6-锁 紧螺母；7一泵轴；8一 盘根盒；9-填料；10一压紧套筒；11-支承架；12、13-轴承
轴流泵讲解(课堂PPT)
3) Q-η曲线呈驼峰形。即高效率工作的范围很小，流量在偏离设计工况 点不远处效率就很快下降。根据轴流泵的这一特点，采取闸阀调解流量是不 利的，一般只能采取改变叶片装置角的方法来改变其性能曲线。
4) 在水泵样本中，一般轴流泵的汽蚀余量都要求较大，因此，其最大允 许的吸上真空高度都较小，需考虑轴流泵的进水条件、运行中实际工况点与
轴流泵/混流泵
1
目录
一、应用领域 二、KPL/KWM选型 三、产品特点 四、安装方式 五、附件 六、相关资料
2 一、应用领域
3
1、应用范围：
KPL-桨叶泵,KWM-混流泵广泛用于市政与工业 上雨水和污水的输送。
应用场合： 防洪排涝 大流量排水及灌溉
4 二、KPL/KWM选型
5
47
更具竞争力的场地 材料主要成分：铸铁，叶轮：不锈钢
材料规格
框架：铸铁铸铁外壳 叶轮：不锈钢304 紧固件：不锈钢 轴：不锈钢（410/420）
KPL vs Old KPL
48
减少民用建筑工程高达20%
49
Thank you
4、泵运行性能特点
9
1) 扬程随流量的减少而剧烈增大， Q-H曲线徒增，主要原因是，流量较 小时，在叶轮叶片的进口和出口处产生回流，水流多次重复得到能量，类似 于多级加压状态，所以扬程急剧增大，从而造成轴功率增大的现象。
2) Q-N曲线是徒降曲线，因此，轴流泵启动时，应当在闸阀全开启的情 况下启动电动机。
6
7
工作环境 泵送介质 pH值4-10 温度：: 0°C到+40°C 当输送介质的密度或者粘度比水大时，需要考虑加大电机的功率。
3、轴流泵工作原理
8
轴流泵是以空气动力学中，机翼的升力理论为基础。当流体绕过翼型时， 在翼型的首端点处分离成为两股流，它们分别经过翼型的上表面和下表面， 然后同时在翼型的尾端汇合，由于沿翼型下表面的路程比上表面路程长一些， 流体沿翼型下表面的流速要比沿翼型上表面流速大，相应的，翼型下表面的 压力将小于上表面，流体对翼型有一个向下的作用力，同样，翼型对于流体 也将产生一个反作用力，与此作用力相等，方向相反，作用在流体上，在此 力作用下，水就被压升到一定的高度上去。
4) 在水泵样本中，一般轴流泵的汽蚀余量都要求较大，因此，其最大允 许的吸上真空高度都较小，需考虑轴流泵的进水条件、运行中实际工况点与
轴流泵/混流泵
1
目录
一、应用领域 二、KPL/KWM选型 三、产品特点 四、安装方式 五、附件 六、相关资料
2 一、应用领域
3
1、应用范围：
KPL-桨叶泵,KWM-混流泵广泛用于市政与工业 上雨水和污水的输送。
应用场合： 防洪排涝 大流量排水及灌溉
4 二、KPL/KWM选型
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更具竞争力的场地 材料主要成分：铸铁，叶轮：不锈钢
材料规格
框架：铸铁铸铁外壳 叶轮：不锈钢304 紧固件：不锈钢 轴：不锈钢（410/420）
KPL vs Old KPL
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减少民用建筑工程高达20%
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Thank you
4、泵运行性能特点
9
1) 扬程随流量的减少而剧烈增大， Q-H曲线徒增，主要原因是，流量较 小时，在叶轮叶片的进口和出口处产生回流，水流多次重复得到能量，类似 于多级加压状态，所以扬程急剧增大，从而造成轴功率增大的现象。
2) Q-N曲线是徒降曲线，因此，轴流泵启动时，应当在闸阀全开启的情 况下启动电动机。
6
7
工作环境 泵送介质 pH值4-10 温度：: 0°C到+40°C 当输送介质的密度或者粘度比水大时，需要考虑加大电机的功率。
3、轴流泵工作原理
8
轴流泵是以空气动力学中，机翼的升力理论为基础。当流体绕过翼型时， 在翼型的首端点处分离成为两股流，它们分别经过翼型的上表面和下表面， 然后同时在翼型的尾端汇合，由于沿翼型下表面的路程比上表面路程长一些， 流体沿翼型下表面的流速要比沿翼型上表面流速大，相应的，翼型下表面的 压力将小于上表面，流体对翼型有一个向下的作用力，同样，翼型对于流体 也将产生一个反作用力，与此作用力相等，方向相反，作用在流体上，在此 力作用下，水就被压升到一定的高度上去。
轴流泵PPT讲解ppt(共49张PPT)
特点2：电缆密封
特点3：电缆接线室检视盖
电缆检视孔
特点4：高效电机
特点5：传感器
标准传感器
振动传感器
Pt100定子线圈 温度传感器
湿度开关 WIO油中含水传 感器
GU01 & GU02 IO113&SM113
Pt100上下轴承 温度传感器
特点6：后掠式自清洁螺旋桨叶片
特点7：湍流控制器
IO113&SM113 材料主要成分：铸铁，叶轮：不锈钢
特点9：轴承
四、安装方式
五、附件
安装附件
空气释放阀
电缆入口
电缆支撑系统
（形成吸入口）
拍门
蝶阀
后壁分离器
柱支撑
柱管&阀座环
主要附件：
六、KPL/KWM的相关资料
KPL系列主要材质
更具竞争力的场地
材料主要成分：铸铁，叶轮：不锈钢
泵送介质
pH值4-10 温度：: 0°C到+40°C 当输送介质的密度或者粘度比水大时，需要考虑加大电机的功率。
3、轴流泵工作原理
轴流泵是以空气动力学中，机翼的升力理论为基础。当流体绕过翼型时，在翼型 的首端点处分离成为两股流，它们分别经过翼型的上表面和下表面，然后同时在翼 型的尾端汇合，由于沿翼型下表面的路程比上表面路程长一些，流体沿翼型下表面 的流速要比沿翼型上表面流速大，相应的，翼型下表面的压力将小于上表面，流体 对翼型有一个向下的作用力，同样，翼型对于流体也将产生一个反作用力，与此作 用力相等，方向相反，作用在流体上，在此力作用下，水就被压升到一定的高度上 去。
3) Q-η曲线呈驼峰形。即高效率工作的范围很小，流量在偏离设计工况点不远 处效率就很快下降。根据轴流泵的这一特点，采取闸阀调解流量是不利的，一般只 能采取改变叶片装置角的方法来改变其性能曲线。
轴流泵解析PPT教学课件
15
2020/10/16
ISW卧式管道离心泵，供输送 清水及物理化学性质类似于清 水的其它液体之用，适用于工 业和城市给排水、高层建筑增 压送水、园林喷灌、消防增压、 远距离输送、暖通制冷循环、 浴室等冷暖水循环增压及设备 配套，使用温度T≤80℃。 ISWR卧式热水泵，广泛适用 于：冶金、化工、纺织、造纸 以及宾馆饭店等锅炉热水增压 循环输送及城市采暖系统， ALWR型使用温度T≤120℃。 ISWH卧式化工泵，
2020/10/16
卧式
立式
11
❖ 2.14.3 D(DA)系列分段多级式离心泵
这类泵扬程在100-650mH2O高范围内，流量在5720m3/h范围内。
D型多级离心泵
2020/10/16
12
2020/10/16
13
2020/10/16
14
2020/10/16
❖2.14.4 管道泵
ISGB型便拆立式管道离心泵是在ISG型泵的基础 上开发成功的一种结构新颖，技术先进的产品。 该立式泵特别是在整体结构上进行大胆突破设 计。采用独立轴承体、泵轴支撑，解决了原来 立式泵 靠电机轴承支撑的不足之处：电机采用Y 系列标准通用电机，解决了原立式泵加长轴电 机配套更换难的问题：同时100%的便拆结构， 解决了更大功率嘣的轴承、机械密封、叶轮、 泵轴的难题。 ISGB型便拆立式管道离心泵是 在ISG型泵的基础上开发成功的一种结构新颖， 技术先进的产品。该立式泵特别是在整体结构 上进行大胆突破设计。采用独立轴承体、泵轴 支撑，解决了原来立式泵 靠电机轴承支撑的不 足之处：电机采用Y系列标准通用电机，解决了 原立式泵加长轴电机配套更换难的问题：同时 100%的便拆结构，解决了更大功率嘣的轴承、 机械密分等。
2020/10/16
ISW卧式管道离心泵，供输送 清水及物理化学性质类似于清 水的其它液体之用，适用于工 业和城市给排水、高层建筑增 压送水、园林喷灌、消防增压、 远距离输送、暖通制冷循环、 浴室等冷暖水循环增压及设备 配套，使用温度T≤80℃。 ISWR卧式热水泵，广泛适用 于：冶金、化工、纺织、造纸 以及宾馆饭店等锅炉热水增压 循环输送及城市采暖系统， ALWR型使用温度T≤120℃。 ISWH卧式化工泵，
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卧式
立式
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❖ 2.14.3 D(DA)系列分段多级式离心泵
这类泵扬程在100-650mH2O高范围内，流量在5720m3/h范围内。
D型多级离心泵
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❖2.14.4 管道泵
ISGB型便拆立式管道离心泵是在ISG型泵的基础 上开发成功的一种结构新颖，技术先进的产品。 该立式泵特别是在整体结构上进行大胆突破设 计。采用独立轴承体、泵轴支撑，解决了原来 立式泵 靠电机轴承支撑的不足之处：电机采用Y 系列标准通用电机，解决了原立式泵加长轴电 机配套更换难的问题：同时100%的便拆结构， 解决了更大功率嘣的轴承、机械密封、叶轮、 泵轴的难题。 ISGB型便拆立式管道离心泵是 在ISG型泵的基础上开发成功的一种结构新颖， 技术先进的产品。该立式泵特别是在整体结构 上进行大胆突破设计。采用独立轴承体、泵轴 支撑，解决了原来立式泵 靠电机轴承支撑的不 足之处：电机采用Y系列标准通用电机，解决了 原立式泵加长轴电机配套更换难的问题：同时 100%的便拆结构，解决了更大功率嘣的轴承、 机械密分等。
轴流泵-PPT文件ppt课件
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。
何相似的泵在相似的工况下ns值相等。反之，一般说来ns值相等 的泵，是几何相似和运动相似的。但不能说ns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ns=500的泵可以做成轴流式的，也可以作成斜流式的；同是 ns=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，ns可能相等。但是对于同一种形式泵而言，ns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。
ns=3.65nQ1/2/H3/4 我国规定计算ns的单位是：
Q—m3/s（对双吸泵取Q/2）； H—m（对双吸泵取单级扬程）； n—r/min。
二 比转数与泵的类型及特性
2.关于比转数的说明 ㈠ 同一台泵在不同工况下具有不同的ns值，作为相似准则的ns是
指对应最高效率点工况下的值。 ㈡ 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
轴流泵
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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
(完整版)10轴流泵解析
导叶式两种。 ❖ 蜗壳式与单吸式离心泵相似 ❖ 导叶式与立式轴流似。 ❖ 工作原理Βιβλιοθήκη ❖ 介于离心泵和轴流泵 ❖ 之间。
混流泵
叶轮 1、低比速 2、 高比速
混流泵
混流泵
2.14 给水排水工程中常用的叶片泵
❖ 给水排水工程中，常用的叶片泵计有：
❖ 一、IS系列单级单吸式离心泵
❖ 特点：1、性能分布合理(Q=6.3～400m3／h，H=5～125m)
❖ 100D16A×l2型号意义： ❖ 100—泵吸入口直径(mm)； ❖ D—单吸多级分段式； ❖ 16—单级扬程(m)； ❖ A—同一台泵叶轮被切削； ❖ 12—水泵级数(叶轮数)。
多 级 立 式 离 心 泵
深 井 泵
潜水泵的持点是机泵一体化，潜水给水泵常用的型号为QXG，其 流量范围为200-400m3/h，扬程范围为6．5-60mH2O，功率范围 为11-150kW。
PP11 + 12v鬃1r v12 = P0
P2 v2
P2 +
1 2
鬃r
v22 =
P0
P1 +
1 2
鬃r
v12 =
P2 +
1 2
鬃r
v22
v1 > v2
P1 < P2
'
倒翼型叶片
水
❖ （1）升力理论（空气动力学）
流体经翼形断面绕流运动，由于上下经过的路程不 同，故上下流速不同，产生压力差，如图所示出水 向上的升力P，而轴流泵的叶片断面具有倒翼型，在 水中作高速旋转时，水流相对于叶片产生急速绕流。 产生向下的压力P，由于叶片固定在泵轴上，受止推 轴承的限制，不能向下，作用力＝反作用力 （P=P’），反作用力推水向上。
混流泵
叶轮 1、低比速 2、 高比速
混流泵
混流泵
2.14 给水排水工程中常用的叶片泵
❖ 给水排水工程中，常用的叶片泵计有：
❖ 一、IS系列单级单吸式离心泵
❖ 特点：1、性能分布合理(Q=6.3～400m3／h，H=5～125m)
❖ 100D16A×l2型号意义： ❖ 100—泵吸入口直径(mm)； ❖ D—单吸多级分段式； ❖ 16—单级扬程(m)； ❖ A—同一台泵叶轮被切削； ❖ 12—水泵级数(叶轮数)。
多 级 立 式 离 心 泵
深 井 泵
潜水泵的持点是机泵一体化，潜水给水泵常用的型号为QXG，其 流量范围为200-400m3/h，扬程范围为6．5-60mH2O，功率范围 为11-150kW。
PP11 + 12v鬃1r v12 = P0
P2 v2
P2 +
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鬃r
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P0
P1 +
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鬃r
v12 =
P2 +
1 2
鬃r
v22
v1 > v2
P1 < P2
'
倒翼型叶片
水
❖ （1）升力理论（空气动力学）
流体经翼形断面绕流运动，由于上下经过的路程不 同，故上下流速不同，产生压力差，如图所示出水 向上的升力P，而轴流泵的叶片断面具有倒翼型，在 水中作高速旋转时，水流相对于叶片产生急速绕流。 产生向下的压力P，由于叶片固定在泵轴上，受止推 轴承的限制，不能向下，作用力＝反作用力 （P=P’），反作用力推水向上。
第十章 轴 流 泵
第十章轴流泵第一节概述轴流泵属于叶片式泵，其基本理论大致与离心泵相同。
图10—1a是轴流泵叶轮，泵的过流部分如图10—1b所示，由吸人管、叶轮、导叶和出水管组成，图10—1c是轴流泵结构图。
叶轮上带有叶片，根据叶片是否可调，轴流泵分为：固定叶片式轴流泵——叶片固定不可调；半调节叶片轴流泵——停机拆下叶轮后可调节叶片角度；全调节叶片轴流泵——通过一套调解机构，泵在运行中可以自动调节叶片角度。
m3,比轴流泵属于低扬程、大流量泵型。
一般的性能范围为：扬程1～12 m；流量0.3～65s转数500～1600。
轴流泵主要用于农田排灌，此外还用在热电站中输送循环水，城市给水，船坞升降水位和作为船舶喷水推进器等用。
近年来，我国自行设计和制造的叶轮直径为1.1、2.8、3.0、3.1、4.5m的全调节叶片大型轴流泵先后投入运行。
在江苏、湖北等南方几省的排灌中起了很大的作用。
全国有 1.6m直径以上大型铀流泵500多台投入运行。
为了给南水北调等工程用大型轴流泵提供先进模型,原一机部曾组织有关单位,进行了模型研究，表10—1是规定的新水力模型性能参数。
第二节液体在叶轮中的运动分析液体在轴流泵叶轮内的运动，是一种复杂的空间运动。
任何一种空间运动都可以认为是三个互相垂直的运动的合成。
研究水流在轴流式叶轮中的运动时，为了方便起见，我们采用圆柱坐标系，。
其中：z——和泵的轴线重合；R——半径方向；u——圆周方向。
(f，u)zR下面我们研究轴流式叶轮中运动速度在三个坐标轴上的分量。
通常在分析和设计轴流泵叶轮时，提出了圆柱层无关性假设。
一． 圆柱层无关性假设液体质点在以泵轴线为中心线的圆柱面上流动，且相邻各圆柱面上的液体质点的运动互不相关。
即在叶轮的流域中，不存在径向分速度(0=r v )。
显然，圆柱面即是流面。
根据圆柱层无关性假设，可以把叶轮内复杂的运动，简化为研究圆柱面上的流动。
在叶轮内可以作出很多这种圆柱流面，每个流面上的流动可能不同，但研究的方法是相同的，因而只要研究透彻一个流面的流动，其它流面的流动也就类似地得到解决。
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全调试：根据Q、H，通过一套油压装置来改变叶片的 安装角度，结构复杂，适于大型轴流泵站。
（3）导叶：是固定在导叶管上不动的叶片，其作用是 把旋转上升的水流变为轴向向上（导水向上），把旋 转的动能变为压能。
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（4）轴和轴承：轴下端联叶轮，上端联电机， 吊装在电机的机座和基础上，以止推轴承承 重；
安装角
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最大厚
前
度
缘
前
缘
翼
半
弦
径
最大中 弧高上表面
中 弧
线
下表面
弦 长
后 缘
飞机
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机翼
空气 大
压力与 成反比
小
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升力的产生原理-伯努利定理（能量守恒）&质量守恒: 机翼 上表面流线密集，气流通道较窄，由于质量守恒，流速则快。 又由于流速快则压力（静压）小（伯努利定理）。机翼上表 面压力较下表面小，产生了升力。
❖ （4）可变角调节，半调式和全调式的安装角可调，并可 利用通用性能曲线（p91图2-78），根据需要的Q和H值 可查得β值，很方便。
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安装角
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❖ 二、混流泵 ❖ 混流泵根据其压水室的不同，通常可分为蜗壳式和
导叶式两种。 ❖ 蜗壳式与单吸式离心泵相似 ❖ 导叶式与立式轴流似。 ❖ 工作原理： ❖ 介于离心泵和轴流泵 ❖ 之间。
P v P 11 1 21 v12 P 0
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P2 v2
P 2
1 2
v2 2 P 0
P 1 1 2 v 1 2 P 2 1 2 v 2 2
v1 v2
P1 P2
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'
倒翼型叶片
水
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❖ （1）升力理论（空气动力学）
流体经翼形断面绕流运动，由于上下经过的路程不 同，故上下流速不同，产生压力差，如图所示出水 向上的升力P，而轴流泵的叶片断面具有倒翼型，在 水中作高速旋转时，水流相对于叶片产生急速绕流。 产生向下的压力P，由于叶片固定在泵轴上，受止推 轴承的限制，不能向下，作用力＝反作用力 （P=P’），反作用力推水向上。
❖ （3）Q—η曲线：蜕变呈驼峰形，高效段很窄，离 开高效点，η下降很快，故轴流泵一般不用闸阀来 调节流量，即轴流泵禁止安装出水闸阀，用“拍门” 来代替。
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❖ （4）Hsv ❖ 轴流泵的吸水性能差，通常要求的Hsv值较大，一般要
求Hsv>10m，由
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叶轮 1、固定式 2、半调节
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（1）泵壳：由三段管组成
吸水喇叭管、导叶管、出水弯管。
（2）叶轮：把叶片装在一个大的轮毂体上，叶片可分 为：
固定式：叶片和轮毂体铸成一体，叶片的安装角度不能 调节；
半固定式：叶片用螺母栓紧在轮毂体，按要求可调整角 度（－4、－2、0、+2、+4）。
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混流泵
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叶轮 1、低比速 2、 高比速
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2.14 给水排水工程中常用的叶片泵
❖ 给水排水工程中，常用的叶片泵计有：
❖ 一、IS系列单级单吸式离心泵
❖ 特点：1、性能分布合理(Q=6.3～400m3／h，H=5～125m)
止推轴承：承重（轴重、叶轮重、水向下的压 力等）；
导轴承（上导轴承、下导轴承）：承受轴向力， 起径向定位的作用，保持泵轴铅直；
（5）密封：填料函、水封管等组成； （6）联轴器。
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❖ 2.轴流泵的工作原理：泵站\机泵工作原理\机 泵工作原理动画\轴流式风机.swf
❖ 泵站\立式轴流泵.gif
2.13 轴流泵及混流泵
（axial-flow pump and mixed-flow pump） ❖ ns=350-500为混流泵， ns>500为轴流泵。
❖ 轴流泵及混流泵特点：属于中、大流量，中 、低扬程。
❖ 轴流泵，扬程一般仅为4～15m左右。在给水 排水工程中，城市雨水泵站、大型污水泵站 ，轴流泵及混流泵的采用都是十分普遍的。
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❖ 3、轴流泵 ❖ 的特性曲线
离 轴
❖ （1）Q－H曲线：陡降；
❖ （2）Q－N曲线：也是陡降曲线，在Q=0时，N值最大 ，约为1.2－1.4Nd（设计轴功率），因此，轴流泵不能 “闭闸启动”，启动时应在闸阀全开时启动电动机，一 般称为“开闸启动”
离
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轴
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H s s h a ' h v a ' H s v h s
❖ 可知，Hss为负值，其叶片常常装于水下。 ❖ 4.性能调节 ❖ （1）不能节流（闸阀）调节，离开高效点效率下降很快。
H n2
❖ （2）不能变速调节 H ' n' ，会使Hsv剧烈变化；
❖ （3）不能变径（切削）调节，若可切削，叶轮与泵壳不 配套，只能加里衬或变小泵壳（换泵壳）都很不便；
❖
2、标准化程度高，泵的效率达到国际水平。
❖ 型号：ISl00—65—250A
❖ IS—单级单吸清水离心泵；
❖ 100—水泵吸入口直径(mm)；
❖ 65—水泵压出口直径(mm)；
❖ 250—叶轮直径(mm)；
❖ A—叶轮第一次切削。
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❖ 二、Sh(SA)系列单级双吸式离心泵
❖ 泵站\机泵工作原理\机泵工作原理动画\轴流 管道泵.swf
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轴流泵
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❖ 一、轴流泵
❖ 1、基本构造：也是由泵壳、叶轮和泵轴等组成。
(1)吸入管； (2)叶片； (3)叶轮； (4)导叶 (5)轴； (6)机壳； (7)出水弯管
（2）轴流泵叶片为何做成扭曲形叶片？
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可克服向心回流的影响。
因为D外>D内，u=лDn/60，H＝u2C2u/g，使得H外>H内，产生 向心回流（即水从压力大向压力小的方向流动），要使H外＝H 内，可使C2u外< C2u内，从里向外逐渐抵消u外> u内的影响。 ❖ 叶片的安装角β2越小，C2u也越小，于是由里向外逐渐使β2角变 小(90˚-0˚),就使扬程H沿直径变为处处相等，克服了向心回流的 影响，这样叶片的β2角由内向外 逐渐变小，必然就是扭曲形的叶片。
（3）导叶：是固定在导叶管上不动的叶片，其作用是 把旋转上升的水流变为轴向向上（导水向上），把旋 转的动能变为压能。
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（4）轴和轴承：轴下端联叶轮，上端联电机， 吊装在电机的机座和基础上，以止推轴承承 重；
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最大厚
前
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最大中 弧高上表面
中 弧
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弦 长
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机翼
空气 大
压力与 成反比
小
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升力的产生原理-伯努利定理（能量守恒）&质量守恒: 机翼 上表面流线密集，气流通道较窄，由于质量守恒，流速则快。 又由于流速快则压力（静压）小（伯努利定理）。机翼上表 面压力较下表面小，产生了升力。
❖ （4）可变角调节，半调式和全调式的安装角可调，并可 利用通用性能曲线（p91图2-78），根据需要的Q和H值 可查得β值，很方便。
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安装角
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❖ 二、混流泵 ❖ 混流泵根据其压水室的不同，通常可分为蜗壳式和
导叶式两种。 ❖ 蜗壳式与单吸式离心泵相似 ❖ 导叶式与立式轴流似。 ❖ 工作原理： ❖ 介于离心泵和轴流泵 ❖ 之间。
P v P 11 1 21 v12 P 0
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P2 v2
P 2
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v2 2 P 0
P 1 1 2 v 1 2 P 2 1 2 v 2 2
v1 v2
P1 P2
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倒翼型叶片
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❖ （1）升力理论（空气动力学）
流体经翼形断面绕流运动，由于上下经过的路程不 同，故上下流速不同，产生压力差，如图所示出水 向上的升力P，而轴流泵的叶片断面具有倒翼型，在 水中作高速旋转时，水流相对于叶片产生急速绕流。 产生向下的压力P，由于叶片固定在泵轴上，受止推 轴承的限制，不能向下，作用力＝反作用力 （P=P’），反作用力推水向上。
❖ （3）Q—η曲线：蜕变呈驼峰形，高效段很窄，离 开高效点，η下降很快，故轴流泵一般不用闸阀来 调节流量，即轴流泵禁止安装出水闸阀，用“拍门” 来代替。
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❖ （4）Hsv ❖ 轴流泵的吸水性能差，通常要求的Hsv值较大，一般要
求Hsv>10m，由
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叶轮 1、固定式 2、半调节
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（1）泵壳：由三段管组成
吸水喇叭管、导叶管、出水弯管。
（2）叶轮：把叶片装在一个大的轮毂体上，叶片可分 为：
固定式：叶片和轮毂体铸成一体，叶片的安装角度不能 调节；
半固定式：叶片用螺母栓紧在轮毂体，按要求可调整角 度（－4、－2、0、+2、+4）。
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叶轮 1、低比速 2、 高比速
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2.14 给水排水工程中常用的叶片泵
❖ 给水排水工程中，常用的叶片泵计有：
❖ 一、IS系列单级单吸式离心泵
❖ 特点：1、性能分布合理(Q=6.3～400m3／h，H=5～125m)
止推轴承：承重（轴重、叶轮重、水向下的压 力等）；
导轴承（上导轴承、下导轴承）：承受轴向力， 起径向定位的作用，保持泵轴铅直；
（5）密封：填料函、水封管等组成； （6）联轴器。
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❖ 2.轴流泵的工作原理：泵站\机泵工作原理\机 泵工作原理动画\轴流式风机.swf
❖ 泵站\立式轴流泵.gif
2.13 轴流泵及混流泵
（axial-flow pump and mixed-flow pump） ❖ ns=350-500为混流泵， ns>500为轴流泵。
❖ 轴流泵及混流泵特点：属于中、大流量，中 、低扬程。
❖ 轴流泵，扬程一般仅为4～15m左右。在给水 排水工程中，城市雨水泵站、大型污水泵站 ，轴流泵及混流泵的采用都是十分普遍的。
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❖ 3、轴流泵 ❖ 的特性曲线
离 轴
❖ （1）Q－H曲线：陡降；
❖ （2）Q－N曲线：也是陡降曲线，在Q=0时，N值最大 ，约为1.2－1.4Nd（设计轴功率），因此，轴流泵不能 “闭闸启动”，启动时应在闸阀全开时启动电动机，一 般称为“开闸启动”
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H s s h a ' h v a ' H s v h s
❖ 可知，Hss为负值，其叶片常常装于水下。 ❖ 4.性能调节 ❖ （1）不能节流（闸阀）调节，离开高效点效率下降很快。
H n2
❖ （2）不能变速调节 H ' n' ，会使Hsv剧烈变化；
❖ （3）不能变径（切削）调节，若可切削，叶轮与泵壳不 配套，只能加里衬或变小泵壳（换泵壳）都很不便；
❖
2、标准化程度高，泵的效率达到国际水平。
❖ 型号：ISl00—65—250A
❖ IS—单级单吸清水离心泵；
❖ 100—水泵吸入口直径(mm)；
❖ 65—水泵压出口直径(mm)；
❖ 250—叶轮直径(mm)；
❖ A—叶轮第一次切削。
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❖ 二、Sh(SA)系列单级双吸式离心泵
❖ 泵站\机泵工作原理\机泵工作原理动画\轴流 管道泵.swf
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❖ 一、轴流泵
❖ 1、基本构造：也是由泵壳、叶轮和泵轴等组成。
(1)吸入管； (2)叶片； (3)叶轮； (4)导叶 (5)轴； (6)机壳； (7)出水弯管
（2）轴流泵叶片为何做成扭曲形叶片？
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可克服向心回流的影响。
因为D外>D内，u=лDn/60，H＝u2C2u/g，使得H外>H内，产生 向心回流（即水从压力大向压力小的方向流动），要使H外＝H 内，可使C2u外< C2u内，从里向外逐渐抵消u外> u内的影响。 ❖ 叶片的安装角β2越小，C2u也越小，于是由里向外逐渐使β2角变 小(90˚-0˚),就使扬程H沿直径变为处处相等，克服了向心回流的 影响，这样叶片的β2角由内向外 逐渐变小，必然就是扭曲形的叶片。