Что такое осевой насос?

Что такое насос осевого потока?

Насосы осевого потока — это насосы, в которых поток, выходящий из рабочего колеса, концентричен с главным валом.

Несколько рабочих колес прикреплены к вращающемуся валу, и рабочие колеса оказывают давление и энергию скорости на жидкость посредством своего подъемного действия. Энергия скорости жидкости, выходящей параллельно валу, затем преобразуется в энергию давления с помощью неподвижной направляющей лопатки.

Насосы осевого потока используются для дренажа, орошения и других применений, где требуются большие скорости потока и небольшое давление.

Применение насосов осевого потока

Насосы осевого потока используются в различных промышленных применениях из-за их низких аэродинамических потерь, компактных размеров и относительной простоты обращения.

Примерами служат охлаждающая вода на электростанциях, конденсаторы в паровых турбинах, системы водоснабжения и канализации, а также циркуляция воды и сточные воды в химической промышленности. Другие области применения включают дренаж рек, орошение, пищевую и безалкогольную промышленность, нефть и газ, а также горнодобывающую промышленность.

Принцип работы насосов осевого потока

Насосы осевого потока классифицируются как турбонасосы. Они имеют конструкцию из радиально расположенных лопастей на цилиндрическом вращающемся валу, а центробежная сила создается высокоскоростным вращением рабочего колеса.

Импеллер по форме похож на крылья самолета. В насосах осевого потока лопасти закреплены на импеллере и вращаются. Подъемная сила, действующая на импеллер, создает осевую силу потока и выбрасывает жидкость.

Структура насосов осевого потока

Насосы осевого потока состоят из корпуса, импеллера, неподвижного импеллера, главного вала, подшипников и уплотнения вала.

1. Корпус

Корпус вмещает ротор, который состоит из рабочего колеса и вала, и имеет устойчивую к давлению структуру для эффективного распределения жидкости.

2. Рабочее колесо

Рабочее колесо имеет несколько лопастей, которые вращаются для выталкивания жидкости. Неподвижные лопасти изменяют закрученный поток в осевом направлении и преобразуют энергию скорости в давление.

3. Шпиндель

Главный вал — это часть рабочего колеса, которая прикреплена к рабочему колесу и вращает его, а также передает необходимую мощность рабочему колесу.

4. Подшипник

Подшипник поддерживает шпиндель и рабочее колесо и является важным компонентом для стабильной работы насоса.

5. Уплотнение вала

Уплотнение вала герметизирует утечку воды через проникновение между валом и корпусом.

Особенности насосов осевого потока

• Высокоскоростная работа обеспечивает компактный размер и малый вес.
• Большое изменение напора относительно изменения расхода, узкий рабочий диапазон
• Мощность затягивающего вала более чем в два раза превышает номинальную мощность, что является недостатком. Во время зажима увеличивается вибрация, поэтому он обычно не используется.
• Эффективность насоса немного ниже, чем у насосов смешанного потока.
• Аксиальные насосы в основном подходят для применений с большим расходом и небольшим напором

Как выбрать осевые насосы

Основными факторами, определяющими характеристики насоса, являются расход и давление. Давление можно преобразовать в м, ту же единицу потенциальной энергии, и оно называется напором или напором. Критерии выбора типа турбонасоса для использования на основе расхода и давления, как правило, следующие:

• Если расход низкий, но напор высокий, выберите центробежный насос.
• Насосы с осевым потоком следует выбирать, когда расход высокий, а напор небольшой.
• Насосы со смешанным потоком выбираются, когда расход относительно высокий, и требуется некоторый напор.

Другая информация об осевых насосах

Кавитация насоса

Насосы могут испытывать проблему, называемую кавитацией. На входе в рабочее колесо насоса более высокая скорость жидкости увеличивает энергию скорости, что, в свою очередь, снижает входное давление, т. е. статическое давление.

Когда давление на входе в рабочее колесо падает ниже давления насыщенных паров воды при этой температуре, вода испаряется, образуя пузырьки. Это явление называется кавитацией.

Если насос продолжает работать таким образом, пузырьки многократно генерируются и рассеиваются, создавая ударные волны. Ударная волна ударяет по поверхности лопасти рабочего колеса, вызывая постепенную эрозию поверхности. Это называется кавитационной эрозией.

Если кавитация продолжается, пузырьки не рассеиваются, и область всасывания покрывается пузырьками, что делает невозможным функционирование насоса. Даже если есть достаточный запас для возникновения кавитации при номинальной рабочей производительности насоса, кавитация будет возникать в диапазоне небольшой производительности. Меры противодействия кавитации заключаются в увеличении минимального рабочего расхода или использовании переменной скорости насоса.