1、斜流泵的定義
在葉片泵中,根據(jù)葉輪出口流體流出的方向或者比轉(zhuǎn)速的不同,可將葉片泵分為離心泵、混流泵、軸流泵。而斜流泵是一種介于離心泵和軸流泵之間的泵型,常見的單級揚程范圍為10~20m,最高可達(dá)60m,比轉(zhuǎn)速通常為300~600,也有技術(shù)文獻(xiàn)將帶有導(dǎo)葉的混流泵統(tǒng)稱為斜流泵。斜流泵在使用時均為立式安裝,所以也將斜流泵稱之為立式斜流泵。
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2、斜流泵的特點
大家都知道,離心泵的使用歷史最為悠久,應(yīng)用廣泛,模型眾多,水力性能優(yōu)良,但不適合在較低揚程下使用;軸流泵流量大,揚程低,結(jié)構(gòu)簡單,占地小,質(zhì)量較輕,但在小流量區(qū)域性能不穩(wěn)定,流量越小,軸功率越大,不適合在揚程變化范圍大的場合使用。而斜流泵是介于離心泵和軸流泵之間的,是吸取兩種泵型優(yōu)點、彌補缺點的一種泵型。與其兩種泵型比較,斜流泵具有如下特點:
?、?適用揚程變化及流量范圍較廣
?、?功率曲線較為平坦,可在小流量點或者關(guān)死點揚程處運行
?、?高效區(qū)范圍廣
④ 不易發(fā)生汽蝕
3、斜流泵的分類
① 立式斜流泵按結(jié)構(gòu)形式可分為:轉(zhuǎn)子可抽出式及轉(zhuǎn)子不可抽出式;
?、?按安裝形式可分為:單基礎(chǔ)安裝及雙基礎(chǔ)(上下基礎(chǔ)層)安裝;其中單基礎(chǔ)安裝按吐出口位置又可細(xì)分為:吐出口在基礎(chǔ)層之上及吐出口在基礎(chǔ)層之下;
?、?按葉片的調(diào)節(jié)方式可分為:固定葉片式、半調(diào)節(jié)葉片式、全調(diào)節(jié)葉片式。
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4、斜流泵的結(jié)構(gòu)
在斜流泵的諸多分類中,不同的分類對應(yīng)著不同的結(jié)構(gòu)形式,其中以單基礎(chǔ)、吐出口在基礎(chǔ)層之下、轉(zhuǎn)子可抽出式、濕坑安裝的泵型應(yīng)用最為廣泛,它具有造價低廉、占地面積小、維修方便等優(yōu)點。下面簡單介紹其結(jié)構(gòu)形式:
?、?喇叭口、外接管、出水彎管、支撐板通過基礎(chǔ)板固定在地腳上,此為泵的外殼,為不可抽部分;葉輪室、葉輪、導(dǎo)葉體、軸及導(dǎo)流殼等構(gòu)成泵的內(nèi)芯,為可抽出部分,檢修時可將其抽出;
?、?軸一般為2段或3段,軸外裝有護(hù)管或軸套與介質(zhì)隔離,軸之間用套筒聯(lián)軸器或者聯(lián)軸螺母聯(lián)接。
?、?對于大中型斜流泵,一般采用剛性聯(lián)軸器部件,由電機軸承軸向力;
?、?泵安裝形式一般為濕坑安裝,對吸入流道的結(jié)構(gòu)有一定的要求。
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5、斜流泵的應(yīng)用
斜流泵廣泛應(yīng)用于大型火電站及核電站、農(nóng)業(yè)排灌水、市政給排水、區(qū)域性調(diào)水等場合,近年逐漸在艦船噴水推進(jìn)等方面得到應(yīng)用。其中,斜流泵作為循環(huán)水泵在大中型火電站及核電站的應(yīng)用尤為廣泛。據(jù)日本透平機協(xié)會統(tǒng)計,在過去的2003~2006年間,日本制造業(yè)為全球的火電站及核電站提供的循環(huán)水泵中,斜流泵就超過了93%,最大口徑達(dá)到4m。而在我國,截止到2012年,火電裝機容量仍占電力總裝機容量的73%左右,火力發(fā)電量占總發(fā)電量的比例超過80%,再加上近年核能發(fā)電等核能的廣泛應(yīng)用,我國乃至全球?qū)π绷鞅玫膭傂孕枨笠矊⒁恢蓖ⅰD壳?,我國極少數(shù)幾家水泵廠每年為電力、城市供水、水利等工程提供大型立式斜流泵300余臺。
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6、斜流泵存在的不足
我國的斜流泵經(jīng)過半個多世紀(jì)的發(fā)展,取得了巨大的成就,但與發(fā)達(dá)國家比起來主要在以下方面存在著不足:
?、?水力模型的研發(fā)
斜流泵屬于低揚程泵,大部分用水力模型進(jìn)行相似換算設(shè)計,如果沒有優(yōu)秀的水力模型的研發(fā),那斜流泵的開發(fā)也就無從談起。
② 進(jìn)水流道的研究
斜流泵的安裝有“干坑”及“濕坑”兩種,吸入流道的尺寸及形狀對泵的性能有著較大的影響。
?、?特大型立式斜流泵的研制
生產(chǎn)特大型立式斜流泵,需要極高的設(shè)計、鑄造、加工及工藝水平,我國在此領(lǐng)域幾乎一片空白。
?、茉O(shè)計方法和相關(guān)學(xué)科的進(jìn)一步研究
與斜流泵息息相關(guān)的學(xué)科如CFD、材料成型、焊接工藝等還需進(jìn)一步提高。