自吸泵按作用原理可分氣液混合式，水環(huán)輪式，射流式三大類，其中包括內(nèi)混式和外混式設(shè)計要點，以及自吸泵的11個設(shè)計要點。

文章目錄

1.自吸泵的種類和工作原理

2.內(nèi)混式和外混式自吸泵設(shè)計要點

3.自吸泵的設(shè)計要點

1.自吸泵的種類和工作原理

所謂自吸泵，就是在啟動前不需要灌水，經(jīng)短時間運轉(zhuǎn)，靠泵本身的作用，即可把水吸上來，投人正常運行。而普通離心泵，若吸入液面在葉輪之下，啟動時應(yīng)預(yù)先灌水，很不方便。為在泵內(nèi)存水，吸入管進(jìn)口需帶底閥，泵工作時，底閥造成很大的水力損失。

 自吸泵按作用原理分為以下幾類：

1) 氣液混合式(包括內(nèi)混式和外混式)；
2) 水環(huán)輪式,
3)  射流式（包括液體射流和氣體射流).
 
 
氣液混合式自吸泵工作過程：平時設(shè)法在泵內(nèi)存一定量的水，泵啟動后由于葉輪的旋轉(zhuǎn)作用，吸入管路的空氣和水充分混合，并被排到氣水分離室。氣水分離室上部的氣體排出，下部的液體重新返回葉輪，和吸人管路的氣體混合，直到把泵及吸人管路內(nèi)的氣體全部排盡，完成自吸，正常抽水。
 
根據(jù)氣液混合后水回流的部位不同，氣液混合式自吸泵分為內(nèi)混式和外混式。其中氣 液分離室中的液體回流到葉輪進(jìn)口處，空氣和水在葉輪進(jìn)口處混合的稱為內(nèi)混式自吸泵，氣液分離室中的液體回流到中輪出口處，空氣和水在葉輪外緣處混合的稱為外混式自吸泵。
 
下面主要講述氣液混合式的兩種設(shè)計要點;

2.內(nèi)混式和外混式自吸泵設(shè)計要點

?。?）外混式自吸泵（圖12-1）
 
外混式自吸泵是由雙層泵體、抬高的進(jìn)水彎管、進(jìn)口逆止蝌等組成，雙層泵體的內(nèi)體為渦室，內(nèi)外體形成的空腔下部為儲液室，上部為氣液分離室。在儲液室下部和渦室的壁厚上開有回流孔，
 

從泵出口排出的氣液浪合物，在氣液分離室進(jìn)行分離，氣體向上 通過排氣閥排出，液體回流到儲液室，通過回流孔回流到葉輪出口，再和葉輪出口的氣體混合后，排出到氣液分離室，如此反復(fù)，實現(xiàn)自吸。泵正常運行后，關(guān)閉排氣閥，而回流孔由于渦室內(nèi)部和儲液室的壓差很小，回流孔的泄漏不大。
 
 
（2）內(nèi)混式自吸泵（圖 12—2)
 
 
內(nèi)混式自吸泵的結(jié)構(gòu)和外混式類似，也是由雙層（帶氣水分離室）的泵體，抬高的進(jìn)水彎道 、回流噴嘴、回流、進(jìn)口逆止閥等組成。泵啟動后，泵體內(nèi)的水通過回流管道回流到葉輪進(jìn)口，
在葉輪內(nèi)進(jìn)行氣液混合，而后由葉輪排出到壓水室出口，在氣水分離室里進(jìn)行氣液分離，氣體向上通過泵出口(排氣閥)排出，液體回流到泵體下面，再通過回流管首、噴嘴回流到葉輪進(jìn)口，這樣反復(fù)循環(huán)，直到把泵體及管路的氣體排盡，泵正常工作。這時，排氣閥在水壓的作用下關(guān)閉（或者采用電磁閥控制），泵下面回流閥也在水壓的作用下同時關(guān)閉（或者采用電磁閥控制）.

3.自吸泵的設(shè)計要點

容積式泵的自吸性能優(yōu)良，是因為容積式泵從進(jìn)口到出口是一個連續(xù)的封閉的流道，進(jìn)入泵內(nèi)的氣液混合物全部排到泵的出口。如果使離心泵自吸性能向容積式泵自吸性能靠近，則過流部件應(yīng)緊湊，盡量消除多余的可能積存液體的空間，如葉輪前后蓋板腔盡量小等。
 
開式、半開式葉輪自吸性能好，是因為葉片前緣緊靠泵體，沒有前泵腔。總 之盡置使葉輪內(nèi)的氣液混合物，盡量多的排出到氣液分離室，是提高自吸性能的基本原則
 
?因自暖泵的水力損失比普通離心泵大，要達(dá)到相同的揚程，葉輪外徑d2應(yīng)在一 載離心泵的設(shè)汁基礎(chǔ)上適當(dāng)加大
 
D2= KD\2
式中d’2——按普通離心泵計算的葉輪外徑；
K—自吸泵葉輪直徑修正系數(shù)，一般取K=l. 03?1,08。
?葉片出口寬度取為和普通離心泵相同或稍大，以利于外混式自吸泵的氣液混合。
 
?渦室優(yōu)先選用矩形渦室（寬度盡量取小），以利于氣液混合物從渦室中排出，渦
室的面積和普通離心泵相同或稍大點。
 
?為使葉輪出口的氣液混合物全部排出到氣液分離室，隔舌起到刮板的作用，間隙 要比普通離心泵小，間隙越小，氣液混合物排出越多，自吸時間越短。隔舌與葉輪外徑 的間隙一般取為0.5?1mm。隔舌的起始端有一小圓弧段，應(yīng)注意不使圓弧段過長，以免產(chǎn)生大的噪聲。

?泵體回流孔的位置和大小（圖12—3)。

 
因為泵正常工作時，泵出口（儲液室）的壓力大于渦室內(nèi)部壓力（除在大流量運行 外)，所以液體經(jīng)回流孔從儲液室向渦室回流。實踐證明，回流孔的面積越大，回流的液體越多，自吸時間越短，但最大自吸高度、泵的揚程和效率均減低。這是因為在自吸過 程中，隨著葉輪進(jìn)口真空度提高，經(jīng)回流孔的回流速度也增加，儲液室中水位下降較多， 回流液體夾帶氣體增多，即和吸入管路氣體混合的回流液體減少，無法進(jìn)一步增大真 空度。
 
 
內(nèi)混式回流孔布置在葉輪的進(jìn)口，而外混式回流孔通常布置在從隔舌起沿葉輪旋轉(zhuǎn)方向的190°?220°之間?；亓骺撞粦?yīng)布置在最低處，否則對自吸時間和最大自吸高度都 有不利影響。
內(nèi)混式回流孔最小截面的當(dāng)量直徑由下式估算
 
式中d一一回流孔截面當(dāng)量直徑，mm;
Q--泵的流量，m3/s;
n--泵的轉(zhuǎn)速，r/min。
 
內(nèi)混式自吸泵的回流孔一般為圓形，而外混式自吸泵的回流孔一般為沿葉輪外緣的 環(huán)形或矩形，其截面積和內(nèi)混式相等。
 
?儲液室和氣液分離室的容積。
儲液室增大，自吸時間縮短。一般取V儲為泵流量之半，即V儲=0.5Q;氣液分離室 容積小，分離速度慢，氣液分離效果差，自吸時間長，一般取V分儲。

?泵體吸入口到中心線的高度/i。
A影響氣液分離室大小和儲水量多少，&盡量大對氣體逸出有利。
A = 0• 5£>2 + 0• 5DS + C
式中D2--葉輪外徑；
Ds——泵體進(jìn)口直徑；
C-~余量，取10?100 mm,大泵、ns大的泵取大值。

?擴散管的形狀和位置。
擴散管出口一般在氣液分離室之內(nèi)，與出口的距離為（1?2) Drf，其出口直徑可大 于泵的出口直徑隊，以減小突然擴散的損失。如果擴散管延長到分離室出口，則應(yīng)在側(cè) 莖上開出網(wǎng)孔或窗口。
 
?內(nèi)混式自吸泵正常工作時_回流通道必須關(guān)閉,否則泄漏非常大,回流閥可采用橡膠鋼球閥（自動關(guān)閉）或平板閥（人工關(guān)閉)。球閥在自吸過程中，由于回流管道兩側(cè)的壓差小于球閥的自重，球閥落下；泵正常運轉(zhuǎn)時，回流通道兩側(cè)壓力增大，將球閥推向闕座而關(guān)閉。球閥的大小和重量應(yīng)與回流量和球閥到閥座的距離相匹配，否則不會正常工作。
 
外混式自吸泵的回流孔，在泵正常運行時，一般不堵。為了提高泵的效率，也可采用自+程完成后自動或人工關(guān)閉回流孔的結(jié)構(gòu)。

 
如圖12—4所示是裝彈性閥|用橡膠制作）的結(jié)構(gòu)。在自吸過程中，彈性閥在性力作用下處于開扁狀態(tài)，泵自吸過程完畢，開始正常運轉(zhuǎn)時，儲液室壓力高于渦室內(nèi) 壓力，彈性閥被壓篇使儲液室與渦室隔斷，這樣就消除了泄漏損失。
 
?增大葉輪外徑和葉片數(shù),使自吸時間變短
 
?對外混式自吸泵，把葉輪后蓋板出口處沿徑向切除參部分（如10mm), 這樣就擴大了氣液混合能力;或者同時在相對的泵體上加隔板（和葉片間隙0.5-1 mm)，可以縮短自吸時間，防止氣液混合就地循環(huán)，而被排送出去。