Общее устройство и принцип действия

В осевых насосах в отличие от центробежных жидкость движется в осевом направлении, поэтому они и получили такое название. В этих насосах отсутствуют радиальные перемещения потока и, следовательно, совершенно исключена работа центробежных сил. Приращение давления происходит исключительно за счет преобразования кинетической энергии в потенциальную, т. е. за счет использования диффузорного эффекта.

Рис. 1. Схема осевого насоса

Но диффузорные потоки, как известно, устойчивы лишь при соблюдении определенных условий, нарушение которых ведет к отрыву пограничного слоя от поверхностей межлопастных каналов и в результате — к полному переформированию потока. Поэтому к проектированию и изготовлению осевых насосов предъявляются более высокие требования, чем это делается в отношении центробежных насосов.

Осевые (пропеллерные) насосы по своей конструкции просты. Основными элементами осевого насоса (рис. 1) являются: подвод 1, рабочее колесо 2, лопаточный отвод (выправляющий аппарат) 3 и корпус 4. Проточная часть насоса по существу представляет собой участок цилиндрической изогнутой трубы, и насос может быть легко встроен в общий трубопровод, к которому он подключен. Рабочее колесо, напоминающее гребной винт, получает вращение от электродвигателя (не показан) через вал 5. Подвод с обтекателем 7 и выправляющий аппарат неподвижные. Обтекатель обеспечивает плавный подвод жидкости к лопастям. В месте выхода вала из корпуса установлен сальник 6.

Выправляющий аппарат раскручивает поток и направляет его по оси насоса. Иногда перед рабочим колесом устанавливают направляющий аппарат, служащий для устранения закручивания потока, которое может возникнуть вследствие асимметрии потока перед входом в насос.

Судовые насосы выполняют вертикальными и горизонтальными, причем одноступенчатыми (с одним рабочим колесом). По способу закрепления лопастей рабочего колеса на втулке различают насосы жестколопастные и поворотно-лопастные. У первого типа насосов лопасти жестко закреплены на втулке, а у второго — могут поворачиваться. Благодаря повороту лопастей изменяется угол их установки и существенно расширяется область работы насоса. Однако наличие устройства для поворота лопастей сильно усложняет конструкцию насоса.

Область использования осевых насосов — большие подачи при малых напорах. Обычно их строят на подачи Q от 500 м³/ч и более, при напоре H — около 4 - 7 м. Выпуск промышленных образцов осевых насосов регламентирован ГОСТ 9366—80.

Осевые насосы применяются в балластных системах ледоколов и плавучих доков, в подруливающих устройствах судов. На морских паротурбинных судах эти насосы используются для прокачки забортной воды через главные конденсаторы.

Осевые насосы не обладают сухим всасыванием и имеют малую до­пустимую вакуумметрическую высоту всасывания. Для обеспечения бескавитационной работы эти насосы размещают ниже свободного уровня перекачиваемой жидкости.