1、斜流泵的定義
在葉片泵中,根據葉輪出口流體流出的方向或者比轉速的不同,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60m,比轉速通常為300~600,也有技術文獻將帶有導葉的混流泵統稱為斜流泵。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,應用廣泛,模型眾多,水力性能優良,但不適合在較低揚程下使用;軸流泵流量大,揚程低,結構簡單,占地小,質量較輕,但在小流量區域性能不穩定,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死點揚程處運行
?、?高效區范圍廣
?、?不易發生汽蝕
3、斜流泵的分類
?、?立式斜流泵按結構形式可分為:轉子可抽出式及轉子不可抽出式;
?、?按安裝形式可分為:單基礎安裝及雙基礎(上下基礎層)安裝;其中單基礎安裝按吐出口位置又可細分為:吐出口在基礎層之上及吐出口在基礎層之下;
③ 按葉片的調節方式可分為:固定葉片式、半調節葉片式、全調節葉片式。
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4、斜流泵的結構
在斜流泵的諸多分類中,不同的分類對應著不同的結構形式,其中以單基礎、吐出口在基礎層之下、轉子可抽出式、濕坑安裝的泵型應用最為廣泛,它具有造價低廉、占地面積小、維修方便等優點。下面簡單介紹其結構形式:
?、?喇叭口、外接管、出水彎管、支撐板通過基礎板固定在地腳上,此為泵的外殼,為不可抽部分;葉輪室、葉輪、導葉體、軸及導流殼等構成泵的內芯,為可抽出部分,檢修時可將其抽出;
?、?軸一般為2段或3段,軸外裝有護管或軸套與介質隔離,軸之間用套筒聯軸器或者聯軸螺母聯接。
?、?對于大中型斜流泵,一般采用剛性聯軸器部件,由電機軸承軸向力;
?、?泵安裝形式一般為濕坑安裝,對吸入流道的結構有一定的要求。
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5、斜流泵的應用
斜流泵廣泛應用于大型火電站及核電站、農業排灌水、市政給排水、區域性調水等場合,近年逐漸在艦船噴水推進等方面得到應用。其中,斜流泵作為循環水泵在大中型火電站及核電站的應用尤為廣泛。據日本透平機協會統計,在過去的2003~2006年間,日本制造業為全球的火電站及核電站提供的循環水泵中,斜流泵就超過了93%,最大口徑達到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,火力發電量占總發電量的比例超過80%,再加上近年核能發電等核能的廣泛應用,我國乃至全球對斜流泵的剛性需求也將一直旺盛。目前,我國極少數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
我國的斜流泵經過半個多世紀的發展,取得了巨大的成就,但與發達國家比起來主要在以下方面存在著不足:
?、?水力模型的研發
斜流泵屬于低揚程泵,大部分用水力模型進行相似換算設計,如果沒有優秀的水力模型的研發,那斜流泵的開發也就無從談起。
?、?進水流道的研究
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
生產特大型立式斜流泵,需要極高的設計、鑄造、加工及工藝水平,我國在此領域幾乎一片空白。
?、茉O計方法和相關學科的進一步研究
與斜流泵息息相關的學科如CFD、材料成型、焊接工藝等還需進一步提高。