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自吸泵目前现状研究
自吸泵目前现状研究
[来源：未知] [作者白云泵业] [日期：2016-12-05 09:53] [热度：]
一、自吸泵概述
自吸泵广泛应用于船舶、农业、市政、电力、矿山、化工等部门，国际上30年代初已开始出现自吸泵，到50年代初才形成批量生产。自吸泵在我国起步较晚，60年代才出现，70年代开始推广应用，到80年代有了较大的发展。自吸泵与普通离心泵相比，能够实现自吸，便于远程集中控制，实行自动化操作，因此应用十分广泛。
目前自吸泵有两种基本型式，即为外混式和内混式，被排出的气体与起动循环液在叶轮外缘处开始混合的称为外混式；被排出的气体与起动循环液在叶轮进口处开始棍合的称为内混式。工作时，外了昆式自吸泵回流孔不堵死，内混式回流孔采用人工的或自动的方法堵死，内混式自吸泵的效率略高于外混式自吸泵。
通过对自吸泵分析得知，自吸泵起动后叶轮中的水在叶轮作用下，经泵体的扩散管进人气液分离室，同时在叶轮进口造成一定的真空，而迸水管下端的液体在自由表面的大气压的作用下向上移动，使得进水管中叶轮进口与自由液面间的压力平衡。泵体中进人气液分离室内的液体在冲击和重力作用下而下落，又在气液分离室内的压力作用下经泵停下部的回流孔再次进A泵体。在叶轮的扰动下，循环水与进口管进A叶轮的气体混合成气液两相混台液再被抛人气液分离室。同时保持着叶轮进口的真空状态。在气液分离室中气液混合液不再受强烈的扰动而处于自由抛射状况下，对于气液棍合液中的气体徽团与液体微团在相同体积情况下质量不同，因而质量力不同，但相同体积形状相近的微团所受的迎面阻力却基本相同。因此以同一速度从扩散管抛出的气液混台液在质量力和阻力的作用下气体与液体被分离开。分离开的液体再次返回泵体进行再混合；分离出的气体从泵出口排出泵体外。如此不停地进行循环，使叶轮进口侧气体不断被排出，真空度逐渐增高，进水管中液体逐渐上升最终到泵进口，完成了自吸过程。
评价自吸泵自吸性能的指标，主要指自吸时问和自吸高度。自吸时间，又叫抽气速率，即单位时间内排出气体的体积；自吸高度，又叫极限真空度，是指所能达到的最大自吸高度。
二、自吸泵现状分析
目前我国自吸泵结构型式主要有单层蜗壳、双层蜗壳及导叶结构。从性能上讲，双层蜗壳，导叶结构自吸性能较好，效率较高，但结构复杂。国内生产自吸泵的口径一般为32～200 mm，扬程10～80m。我国自吸泵的规格虽然不多，但在低比转速自吸泵设计中，通过采取增大叶片出口安装角(达50度)、增大叶片出口宽度(实际取值较理论值增大2～3毫米)、增大泵壳各断面面积、适当减少叶片数、采用扭曲叶片及双层蜗壳的泵体结构等措施，制造出一批性能较高的自吸泵，使我国在这方面首先进入世界的先进行列。
从国外看，日本生产的自吸泵品种规格较多，其离心式自吸泵最大口径达300mm，如德国DLA公司的SZ300K型自吸泵、日本寺田制作所的EP型自吸泵，其口径皆为300mm。Et本近年还制造出了一种结构新颖的P型自吸泵，泵壳内按相反方向安装着两个叶轮，两个叶轮之问的流体通道是靠一特殊的导叶来完成的，两叶轮装向相反，轴向力完全平衡，运转平稳，效率较高。英国新研制了一种新型自吸泵，它的特点是自吸泵的气水分离室从泵的吸人口侧移到泵的后面，从而减少由于进口扰流引起的章擦损失，提高了泵的吸程和缩短了自吸时间。
国外比较注重于自吸泵的自吸时间和自吸高度。国外自吸泵多采用内、外混双层蜗壳结构，以卧式为主，在结构中大多数没有采用关闭回流孔结构，气水分离室较大，叶轮以半开式居多，进口大都装有拍门(逆止阀)，轴封采用机械密封。
三、影响自吸泵性能的因素及改进措施
通过对自吸泵的调研，认为要使自吸泵自吸性能好，必须认真考虑以下几个方面：
1、使气与水要尽可能多的得到充分混合，也就是设法使水中能包含的气体越多越好，增加接触面积以增加气水混合泡沫的厚度，具体方法有：
①提高叶轮出口圆周速度№，№的增大能使叶轮外缘的气水混合带增厚，增加水中包含的气体，能够缩短自吸时间。
②采用破碎回水水流的办法使之与空气更好的混合，破碎水流越小越好，可采用细铁丝组成网格状焊在回流孔出口，使之起到破碎水流的作用，阿格越细达到的效果越好口
③增大出口宽度如，由于b2的增加，意味着加大气液漏合面积和出气能力，从而提高了气水混合能力，有利于叶轮外缘上的气水混合厚度增加，从而使自吸时间减少。
④采用车削叶轮的后盖板出口部分，提高了气水混合能力，有利于叶轮外缘上的气水混合厚度增加，从而使自吸时间减少.
2、要能让叶轮尽可能多的带走这些气水混合物，它反映了自吸泵的排气能力。具体方法有：
①增加出口圆周速度，使气水混台物加快排出速度，并产生进口处较大的压差，使回流加快，回流越r陕，带走的气体就越多，自吸时间就越短.
②叶片排挤也是一个不可忽略的因素，由叶片排挤计算公式：
得知，叶片数2减少，书增大，抽气能力也得到加强，但叶片数不能过少，否则负荷太大，国外大量的各种型式的自吸泵中叶片数大多数是4片。
③增加进出口角:也会加大泵的抽气能力，使自吸时间减少o
3、要使气水混合物能较快地顺利地流到分离室分离。储水量的影响：储水量不足时，造成气水分离面波动非常的剧烈，出现有不规则的旋转，并附有空腔的响声。气水分离面过于波动和振动，使夹带在水中的气体不易分离出来，而且不能形成一定的覆盖水层去隔绝进口处的真空区与回水室的大气压区，在进口处的真空度会被泄漏进来空气而遭到破坏，会延长自吸时间。所以应保证一定量的储水量，应保证泵内储水高度不低于在最大自吸高度下所要求的数值。
4、分离后气体要能顺利排走，而水要能在较大压差下迅速回流参加下一次的气水混合。对按外混原理设计的自吸泵中，隔舌间隙的大小，对自吸性能影响是至关重要的。隔舌间隙值过大，会发生气水混合物在蜗壳内再循环的现象，大部分气水混合物未被刮到蜗壳的压出室中去，使自吸时间延长。对按内混式自吸原理工作的自吸泵而言，隔舌间隙的要求就不是特别严格。回流孔的大小和位置对自吸性能的影响则较大，许多论文中都对加回流孔进行了叙述。回流孔的作用就是把已脱气后的水通过回流孔返回叶轮的外缘，重新参加新的气体混合工作。
综上白云泵业所述，为使上面几个方面能得到完善，我们在实验中得出影响自吸性能的主要影响有：圆周速度u2、叶轮出口宽度b2、回流孔面积和位置、隔舌间隙、储水量等；还有很多其它因素在这里没有叙述，但也同样不可忽略，如排气孔、以及密封等问题。在设计时应综合考虑各方面的因素，对各影响因素进行分析，寻求各影响因素的最佳配合，以获得优良的性能，而不能把它们独立开来。为提高自吸性能，可采用正交实验，得到最佳状态；可借用人工调节，堵上回流孔，使泵性能得到很大的改善，n对高比转数自吸泵，提高自吸性能的有效途径是采用降低比转数的设计方法使设计点向小流量高扬程方向移，从而增大叶轮圆周速度，以增加泵的排气能力，达到提高自吸性能的目的。
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