La pompa a flusso assiale verticale è una pompa a palette, che ha le caratteristiche di grande portata, bassa testa, alta velocità specifica, alta efficienza, ingombro ridotto, parametri di prestazione variabili, adatti per condizioni di basso livello dell'acqua. Le pompe a flusso assiale (soprattutto le pompe di grandi dimensioni) hanno requisiti molto rigorosi sul tipo e sulle dimensioni del canale di flusso in ingresso, che influiscono direttamente sulle prestazioni della pompa (come l'efficienza della pompa, le prestazioni di cavitazione, ecc.), quindi devono superare un progetto formale (progetto dell'istituto di progettazione).
1. Struttura di base e funzione della pompa a flusso assiale verticale
L'acqua che scorre dalla vasca di aspirazione passa attraverso il tubo a tromba di aspirazione, e poiché le pale della girante nella camera della girante forzano l'acqua a ruotare, l'acqua entra nel corpo della paletta di guida, esegue la conversione di energia per generare l'alzata, e scorre attraverso il cilindro della pompa per essere scaricato dal gomito di scarico. La pompa è collegata all'albero intermedio tramite un giunto (rigido). I cuscinetti sotto i supporti motore trasportano la forza assiale completa verso il basso del rotore. L'albero intermedio e l'albero motore sono collegati con un accoppiamento elastico.
La girante (corpo del mozzo) della pompa a flusso assiale è dotata di pale e i parametri di prestazione della pompa vengono modificati in base alla regolazione delle pale. Esistono tre tipi di pompe a flusso assiale:
Pompa a flusso assiale fisso - la girante (corpo del mozzo) e le pale sono strutture integrali e le pale non sono regolabili;
Pompa a flusso assiale a palette semi-regolabile - la girante (corpo del mozzo) e la paletta sono strutture combinate, solo quando la paletta è ferma, la paletta può essere rimossa per regolare l'angolo di posizionamento della paletta (come 0°, ±2°, ±4°, ±6°, ± 8°), la regolazione del suo angolo è a gradini;
Pompa a flusso assiale a palette completamente regolabile - tramite un meccanismo di regolazione (meccanico o idraulico), la pompa può essere utilizzata per regolare in modo continuo l'angolo di posizionamento delle palette tramite comando manuale, elettrico, elettronico, elettronico, ecc. durante il funzionamento.
La pompa a flusso assiale verticale si basa sulla teoria di sollevamento dell'ala in aerodinamica. Quando il fluido bypassa il profilo, si separa in due flussi all'estremità di testa del profilo, che passano attraverso le superfici superiore e inferiore del profilo aerodinamico rispettivamente, e quindi convergono all'estremità di coda del profilo aerodinamico allo stesso tempo. La distanza è maggiore di quella della superficie superiore, e la velocità di flusso del fluido lungo la superficie inferiore del profilo aerodinamico è maggiore di quella lungo la superficie superiore del profilo aerodinamico. Corrispondentemente, la pressione sulla superficie inferiore del profilo aerodinamico sarà inferiore a quella della superficie superiore, e il fluido avrà un effetto verso il basso sul profilo aerodinamico. La forza, analogamente, il profilo aerodinamico produrrà anche una forza di reazione al fluido, che è uguale e opposta a questa forza, e agisce sul fluido. Sotto l'azione di questa forza, l'acqua sarà sollevata ad una certa altezza.
In secondo luogo, le caratteristiche prestazionali della pompa a flusso assiale verticale
Rispetto alle pompe centrifughe, le pompe a flusso assiale verticale presentano i seguenti vantaggi:
1) la testa aumenta bruscamente con la diminuzione della portata, e la curva Q-H aumenta eccessivamente. La ragione principale è che quando la portata è piccola, il riflusso si verifica all'ingresso e all'uscita delle pale della girante, e il flusso di acqua ottiene ripetutamente energia, che è simile allo stato di pressurizzazione multistadio. , così il sollevamento aumenta bruscamente, con conseguente aumento della potenza dell'albero.
2) la curva Q-N è una curva di caduta ripida, pertanto, quando la pompa a flusso assiale viene avviata, il motore deve essere avviato con la valvola a saracinesca completamente aperta.
3) la curva Q-η ha forma di gobba. Vale a dire, la gamma di lavori ad alta efficienza è molto piccola, e l'efficienza diminuisce rapidamente quando la portata si discosta dal punto di funzionamento di progetto. Secondo questa caratteristica della pompa a flusso assiale, è sfavorevole usare la valvola a saracinesca per regolare la portata, e generalmente solo il metodo di variazione dell'angolo del dispositivo a palette può essere utilizzato per cambiare la sua curva di prestazione.
4) nei campioni di pompa, il NPSH della pompa a flusso assiale è generalmente richiesto essere grande, per cui l'altezza massima ammissibile del vuoto di aspirazione è piccola, e le condizioni di ingresso dell'acqua della pompa a flusso assiale e le condizioni di lavoro effettive durante il funzionamento devono essere considerate. Il grado di deviazione del punto dal punto di funzionamento della pompa, ecc.