蜗壳式混流泵因其结构简单、制造容易且使用方便,加上性能优越,在南方地区的排灌应用中非常普遍。卧式蜗壳式混流泵的结构与单级单吸悬臂式离心泵相似,但区别在于叶轮中的叶片形式不同,且蜗室比离心泵更大。泵的基础地脚座一般设在泵壳下面,这种设计有助于分散重量并提高稳定性。
潜水混流泵、轴流泵与离心泵的特点有什么不同
从结构形式上看,潜水混流泵主要分为立式、卧式和斜式这三种基本类型,安装方式则包括单层楼板安装和双层楼板安装两种。叶轮的构造有叶片式和整体铸造式两种选择。为了实现更广泛范围内的经济性运转,叶片式叶轮除了常见的固定叶片外,还设计了可调叶片式,以适应不同的工况需求。
在泵盖端面与叶轮之间,会留有规定的轴向端面间隙,这个间隙可以通过增减纸垫的方法进行调整,以确保最佳的工作状态。这种可调节的间隙设计对于维持泵的高效运行和延长使用寿命非常重要,是维护工作中需要重点关注的部分。
潜水混流泵的一个显著特点是其叶片进口边和出口边都是倾斜于轴线的,这使得液流在离开叶轮时介于轴向和径向之间,随后进入涡壳或导叶进行能量转换。对于高比转数的混流泵,有时候也被称为斜流泵或者对角线流泵,这种设计让它在流体动力学上有了独特的表现。
相比于轴流泵,潜水混流泵的工作效率范围要宽得多,而且它的功率曲线表现得非常平坦。特别是在小流量运行的范围内,它不会出现不稳定的状况,这一点非常难得。此外,混流泵能够提供的扬程通常比轴流泵更高,并且在抗汽蚀性能方面也要优于轴流泵,适用性更广。
关于型号的区别,HW和HWG代表了不同类型的潜水混流泵。简单来说,带有G后缀的HWG型指的是后开式卧式蜗壳混流泵。这种后开式的设计使得维修和检查内部组件变得更加方便,无需拆卸整个管道系统,大大提高了维护效率,特别适合需要频繁检修的场合使用。
可调叶片的调节机构分为机械式和油压式两种。其中油压式调节是利用油压装置产生的压力油,通过分配阀送到伺服油缸,从而精确操纵叶片的旋角,实现对流量的精细控制。这种机制使得泵在不同工况下都能保持较高的运行效率,是一种比较高级的调节方式。
在轴承选用方面,潜水混流泵多采用以水润滑的硬质橡胶轴承,也有部分采用润滑脂或润滑油润滑的青铜轴承。作为一种特殊结构形式,还可以设计成多级混流泵以满足更高扬程的需求。一般来说,口径在500mm以下的涡壳式混流泵已经有系列产品,其结构已经标准化,属于单级单吸悬臂式的一种形式,便于批量生产和维护。
潜水混流泵和普通的卧式离心泵以及轴流泵相比,最大的区别在于它的扬程比较低,但是流量非常大。正因为流量大,所以它的叶轮形状设计得很特殊。具体来说,叶轮进口直径和出口直径相差不大,流道宽度占出口直径的比例也比较大,这就导致混流泵的蜗壳相对宽度比一般的离心泵要大不少。
在分类上,潜水混流泵主要有卧式、立式长轴和潜水式几种。其中立式长轴混流泵的叶轮是浸在水里的,可以用电机或柴油机驱动。潜水混流泵则是整个泵体都浸没在水中,只靠电机驱动。相比之下,卧式混流泵通常需要加装底阀,同样支持电机或柴油机驱动,安装方式有所不同。
自吸泵这边,分为卧式、立式和强自吸泵,不管哪种形式,整个泵和驱动电机或柴油机都是安装在地面上的。自吸泵结构简单,初次投资比较小,但是效率相对较低。它最大的局限是吸水高度,一般只能吸上离地面不超过6米的水,最多不超过10米,而混流泵中立式长轴型的可以抽取更深层的水。
从性能优劣来看,混流泵在使用过程中比较节能,但是造价比较高昂。如果是在临时取水的场景下,建议选用自吸泵,因为成本低且灵活。但如果是长期取水的需求,特别是需要抽取较深水源时,建议选用轴流泵或者潜水混流泵,虽然初期投入大,但运行效率和维护成本更优。
从流体力学分类的角度看,离心泵其实涵盖了部分混流泵的功能。按照出水方向的不同,泵可以分为径流泵、混流泵和轴流泵三类。这个分类也是基于比转速从低到高的顺序排列的。离心泵也就是径流泵,一般流量小、扬程高,比转速较低,通常小于200。
关于叶轮的封闭形式,这和比转数有很大关系。低比转数的混流泵叶轮通常是封闭的,有前盖板和后盖板,这种结构跟离心泵的叶轮很像。而高比转数的混流泵叶轮则是开敞式的,没有盖板,这种形式更接近轴流泵的叶轮结构,体现了它介于两者之间的特性。
在叶片结构方面,混流泵的叶片从进口一直延伸到出口,全部都是扭曲形状的,而且叶片出口边是倾斜的。在工作的时候,它既能产生离心力,也能产生推力。水流从叶轮出口流出的方向比较独特,既不像离心泵那样是纯径向,也不像轴流泵那样是纯轴向,而是介于两者之间的斜向流动,所以混流泵也叫斜流泵。
轴流泵则完全相反,它的流量非常大,扬程很低,比转速很高,一般在400以上。而混流泵的特点介于离心泵和轴流泵之间,流量和扬程都中等。这种基于比转速的分类方式,清晰地展示了三种泵在性能参数上的差异,帮助我们在工程选型时做出更准确的判断。