Принцип дії і характеристики осьових насосів.

Осьові насоси - це динамічні лопатеві насоси, в яких рідина рухається вздовж осі робочого колеса. У сільськогосподарському виробництві вони застосовуються, зокрема, на меліоративних перекачуючих насосних станціях. Виготовляються два типи осьових насосів: із жорстко закріпленими лопатями в робочому колесі - тип "О" (осьові), діаметр робочого колеса до 800 мм, і з поворотними лопатями в робочому колесі "ОП" (осьові поворотнолопатеві), діаметр робочого колеса більше 800 мм. Вони можуть бути з горизонтальним "Г" і вертикальним "В" розташуванням вала. Кількість лопатей в робочому колесі 2...6. Залежно від форми профілю лопатей робочі колеса поділяються на 7 моделей: 2, 3, 5, 6, 8, 10, 11 - і вісім модифікацій: К - з камерним підведенням; МК - малогабаритний з камерним підведенням; МБК - моноблочний з камерним підведенням; Е - з електроприводом розвороту лопатей; ЕГ - з електрогідроприводом розвороту лопатей; КЕ - з камерним підведенням і з електроприводом розвороту лопатей; МЕ - малогабаритний з електроприводом розвороту лопатей; МКЕ - малогабаритний з камерним підведенням і електроприводом розвороту лопатей.

Розглянемо приклад умовного позначення осьового насоса ОПВ 11 -260ЕГ: О - осьовий; П - поворотнолопатевий; В - вертикальний; 11 - номер моделі; 260 - діаметр робочого колеса, см; ЕГ - з електрогідроприводом розвороту лопатей.

Поворотними лопаті в цих насосах улаштовуються з метою забезпечення максимального ККД при відповідній подачі.

Вони забезпечують порівняно невеликі напори 2,5...28м при великих подачах 0,5...54 м³/с. Встановлюються таким чином, що робоче колесо постійно занурене у воду.

Лопаті осьового насоса (рис. 2.21) повертаються відносно своєї осі за допомогою механізму розвороту, який приводиться в дію штоком і який проходить по пустотілому основному валу.

Принцип роботи осьових насосів полягає в тому, що при обертанні робочого колеса, внаслідок силової дії лопатей на рідину, вона Рухається вздовж його осі. Причиною цього є підйомна сила, яка виникає при обтіканні потоком несиметричних профілів лопатей робочого колеса. Підйомна сила, віднесена до одиниці довжини лопаті, знаходиться за формулою

F=c_n ρl ,               (2.46)

де с_n - коефіцієнт, який залежить від форми профілю лопаті; l - довжина хорди профілю лопаті;  - відносна швидкість набігання збуреного потоку.

 

Рис 2.21. Схема осьового насоса:

а – робоче колесо;

б – рух потоку рідини в насосі;

в – насос;

1 – втулка;

2 – передній обтікач;

3 – лопаті;

4 – робоча камера;

5 – виправляючий апарат;

6 – корпус насоса;

7 – вал;

8 – муфта з’єднання з електродвигуном.

 

На рис. 2.22 наводяться робочі характеристики осьових насосів.

Напірна характеристика Н- Q, показує, що в осьових насосах при збільшенні подачі різко знижується напір.

 

Рис 2.22. Робочі характеристики осьових насосів

 

Потужнісна характеристика N- Q свідчить про те, що найбільша споживана потужність у них буде при нульовій подачі, а тому запуск у роботу цих насосів здійснюється при відкритій засувці.

Регулювання їхньої подачі здійснюється установкою лопатей під різними кутами керуючим апаратом та іншими способами.