离心泵之诱导轮

太泽透平
2018-09-30

国庆节快乐!

1 October 2018

大家还记得什么是汽蚀吗?在之前的公众号文章中有提到哦!

     





一、什么是诱导轮

离心泵诱导轮也称为前置诱导轮,与主叶轮同轴,装在离心泵叶轮的前面;离心泵装有诱导轮后具有较高的吸入性能。



二、诱导轮能提高泵抗汽蚀性能的原因
诱导轮本身的抗汽蚀性能好

①诱导轮汽蚀对外特性的影响小

诱导轮属于轴流式叶轮,具有轴流式叶轮几何和汽蚀特性,如不想离心式叶轮那样存在着促进液体和汽泡分离的离心力作用。这样在诱导轮外缘(此处的相对速度最大)产生的汽泡,在沿轴向向前运动的过程中,由于轮毂侧液体在离心力作用下向外压的作用,是汽泡被压控在外缘局部并在叶轮内凝结,不易造成整个流道的堵塞。其外特性的表现是,在汽蚀过程中性能下降缓慢,无明显的突然下降阶段。因此,诱导轮可以在一定程度的汽蚀状态下工作,对性能并无严重影响。


②在设计上采取一些措施提高诱导轮本身的抗汽蚀性能

通常诱导轮是作为轻负荷的轴流式叶轮设计的,如选择较大的叶栅稠密度、较小的进口冲角、较大的进口过流面积、较薄的叶片进口厚度和使叶片最大厚度离进口较远等,以使诱导轮进口的速度小,绕流诱导轮叶片的压力均匀,在离叶片进口较远的部位发生最低压力,并使产生的汽泡凝结在诱导轮之内。高汽蚀性能诱导轮是在一定程度上牺牲能量指标换来的,因而诱导轮本身的效率不高。但因诱导轮本身负荷不大,功率小,只要和主叶轮配合得当,尚能改善住叶轮进口的流动情况,并不明显降低泵的效率。


诱导轮产生的扬程

减小泵(主叶轮)的汽蚀余量,从而提高了主叶轮的抗汽蚀性能。



三、离心泵诱导轮的种类
离心泵诱导轮叶型一般可分为两种

等螺距诱导轮,其叶片进出口安放角相等;

不等螺距诱导轮,其进口安放角小,出口安放角大。

第一种叶型常用于圆柱形轮毂诱导轮;

第二种叶型常用于锥形轮毂诱导轮。

两者相比,后一种诱导轮效率高、抗汽蚀性能好(因出口角大,且具有锥形,利于汽泡的重新凝结)、噪声较小、运行稳定。


下图所示是几种诱导轮轴面投影的形状

从前多采用圆柱形诱导轮,但锥形诱导轮可以增加进口面积,从而提高诱导轮本身的抗汽蚀性能,现已广为采用;另一方面,为了使主叶轮有较高的效率,泵进口直径(等于诱导轮出口直径)不宜过大,锥形诱导轮同时满足了这两方面的要求。另外,离心泵诱导轮汽蚀首先在速度大的外缘进口处发生,所以锥形诱导轮有助于将汽蚀压缩在轮缘局部区域,以提高诱导轮的抗汽蚀性能。实际制造过程中,为了减小轮缘的锥度,可使轮毂也带有一定锥度,即内外锥形诱导轮。



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