發表時間： 2025-12-12 15:40:26
作者： 石油化工設備維護與檢修網
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軸流泵靠旋轉葉輪的葉片對液體產生的作用力使液體沿軸線方向輸送的泵，有立式、臥式、斜式及貫流式數種。軸流泵葉輪裝有2～7個葉片，在圓管形泵殼內旋轉。葉輪上部的泵殼上裝有固定導葉，用以消除液體的旋轉運動，使之變為軸向運動，并把旋轉運動的動能轉變為壓力能。軸流泵通常是單級式，少數制成雙級式。流量范圍很大，為180～360萬立方米/時；揚程一般在20米以下。軸流泵一般為立式，葉輪浸沒在水下面，也有臥式或斜式軸流泵。小型軸流泵的葉輪安裝位置高出水面時，需要用真空泵排氣引水啟動。軸流泵的葉片分固定式和可調式兩種結構。大型軸流泵的使用工況（主要指流量）在運行中常需要作較大的變動，調節葉片的安裝角可使泵在不同工況下保持在高效率區運行。小型泵的葉片安裝角一般是固定的。軸流泵屬于動力式泵中比轉數最高的一種，比轉數為 500～1600。泵的流量-揚程、流量-軸功率特性曲線在小流量區較陡，故應避免在這一不穩定的小流量區運行。軸流泵在零流量時的軸功率最大，因此泵在啟動前必須先打開排出管路上的閥，以減小啟動功率。軸流泵主要適用于低揚程、大流量的場合。
圖1 軸流泵特性曲線
軸流泵的特性曲線的表達方式和離心泵相同，橫坐標表示流量Q，縱坐標表示揚程H、效率η、軸功率P等，但H-Q曲線和P-Q曲線的趨勢與離心泵截然不同，如圖1所示。可以看出，在揚程曲線上，當流量由高效率點（佳工況點）A開始減小時，其揚程逐漸增大，當流量減小到Q2時，則揚程增大到拐點B，當流量繼續減小則揚程也隨之減小，直至第二個拐點C，自C點開始隨流量的減小而揚程則迅速增加，當流量為零時，揚程可達佳工況揚程的二倍左右。對于流量為零時的工況，通常稱為關死點工況，此時泵的揚程高，功率大。相應的揚程稱為關死點揚程，功率稱為關死點功率。
圖2 軸流泵葉輪內的二次回流示意圖
軸流泵的特性曲線具有這樣的形狀，是因為當流量減小時，液流的相對速度與圓周方向間的夾角減小，而葉片安放角不變，致使葉柵翼型的沖角增大。流量越小則沖角越大，當沖角增大到一定程度時，翼型表面將產生脫流。所以當流量從佳流量Qe減小時，翼型的沖角增大而使升力系數增加，故揚程增大。在流量減小到小于Q2時，因沖角過大翼型產生脫流，升力系數下降，揚程降低。而流量減小到小于Q1時，揚程不是降低而是又升高，這是由于在葉輪中液體產生二次回流所致。當流量減小到小于Q1時，葉輪各計算流面產生的揚程各不相等，引起液體的二次回流（圖2），由葉輪流出的液體，一部分又重新回到葉輪中再次接受能量。二次回流是依靠撞擊來傳遞能量的，因此水力損失很大，在揚程增加同時也極大消耗了泵的功率，致使效率急劇降低。所以在軸流泵的效率曲線上，當流量減小時效率下降較快，高效率工作區域狹窄。鑒于軸流泵特性曲線的特點，關閉出口閥門啟動時，往往使軸流泵難以啟動，且電動機有超載的危險，所以在啟動軸流泵時，出水管路閥門必須全開，以減小啟動功率。
來源：化工設備與機械
