轴流泵是叶片泵的一种,它的叶片单元为一系列翼型,围绕轮毂构成圆柱叶栅。由于流过叶轮的流体微团的迹线理论上位于与转轴同心的圆柱面上,经过导叶消旋之后认为出流沿着轴向,所以这种泵称为轴流泵,也称为卡普兰(Kaplan)泵。轴流泵的流量较大,可达60m3/s;单级扬程较低,通常为1~25m。因此,轴流泵的比转速较高,其常用范围在500~1600 之间。
轴流泵的优点是:①结构简单,在给定工作参数条件下,横截面积(垂直于转轴的平面)和重量较其他类型的叶片泵小;②不管是在停机状态还是运行状态,都可以通过改变叶片安放角而很容易地改变流量;③轴流泵通常都是立式结构,因此其占地面积小,另外还可以露天安装。
轴流泵的缺点是:①自吸能力有限;②单级扬程低;③效率曲线陡,高效区比较窄,如果没有叶轮叶片安放角的调节装置,当偏离设计工况运行时经济性差。
轴流泵广泛应用于灌溉、给排水、内河航道疏浚、动力工程以及其他需要输送大量的液体而扬程要求不高的领域,在核电工程、船舶推进领域也有应用。
与离心泵设计理论不同,现在轴流泵的设计理论多种多样,各有特点。轴流泵几乎都是单级的。大部分是立式安装以减小占地面积,此外也有卧式安装和斜轴安装的形式,以用于流量特别大、扬程非常低的场合。无论何种安装形式,轴流泵的过流部件基本都是由吸入口、叶轮、导叶和导叶后的弯管等组成,如图 1 所示。
图1 轴流泵基本过流部件