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自吸泵是一种常见的离心泵,其自吸功能的实现主要依赖于离心力和泵体内部的特殊结构设计。以下是自吸泵实现自吸功能的详细解释:
一、自吸原理概述
自吸泵的自吸原理是通过离心力使液体从低处吸入泵内并排出。这一过程可以分为引入液体、负压建立和泵送液体三个阶段。
二、引入液体阶段
当自吸泵内部没有液体时,通过旋转泵轴使泵内的叶轮旋转。叶轮的旋转会在泵内产生一定的真空,从而形成一个负压区域。当液体源恢复供应时,液体通过进口管道流入泵内。液体流经泵轴和叶轮时,会产生高速旋转,并通过离心力使液体沿轴向移动,后从泵的排出口排出。这一阶段的关键是引入足够的液体来填满泵腔。
三、负压建立阶段
在引入液体到泵内后,当液体由于离心力的作用向外部流动时,进口管道部分的液体会随之向泵内移动。离心力作用下形成一个液面膜,当膜面达到叶轮出口时,由叶轮推送进一步向泵内移动。此时,泵内压强下降,形成真空,继续使进口液体向泵内移动。当液体源持续供给液体时,经过一定时间,污水自吸泵,负压能建立并维持在一定数值。
四、泵送液体阶段
当自吸泵内部真空度达到一定程度时,液体通过离心力被推送至泵出口。在此阶段,随着负压的继续建立,液体源不断向泵内补充液体。同时,液体也通过叶轮的旋转被推送至泵进口处。当液体经由离心力被送到泵出口时,液体的压强增大,从而克服管道阻力,使液体能够顺利流出。
五、特殊结构设计
为了实现自吸功能,自吸泵在泵体内在离心泵的基础上多加了双蜗壳和气水分离装置。这些装置有助于更好地使气水混合,螺杆自吸泵,并在排液口设有截面宽敞的气水分离室。在气水分离室内,流速减慢,气液比重差别使得较轻的气体被分离上逸并从排液管及排气管排出。脱气的介质由于比重大而沿着泵体的外通道流回叶轮进口处,再次卷入空气而形成混合液。如此反复循环,达到一定时间之后就可将自吸泵进口管道的空气排出,达到一定的真空度,从而实现自吸。
自吸泵的大吸程会受到多种因素的影响,包括泵的类型、结构、转速、叶轮直径、叶轮数量,以及水的温度、粘度、杂质含量等。以下是对不同类型自吸泵大吸程的归纳:
普通自吸泵(非防爆):大吸程通常为6~8米。
防爆自吸泵:大吸程通常为5~7米。
深井自吸泵:大吸程可达到100米以上,甚至更高。
潜水自吸泵:大吸程可以达到几十米甚至上百米。
此外,有观点认为,在1个标准大气压下,理论上的自吸泵大吸程是10.13米,因为1个标准大气压只能支持10.13米高水柱。还有观点认为,自吸泵,自吸泵的理论大吸程可达到9米,但实际吸程的计算需要考虑标准大气压、汽蚀余量和安全量等因素,即“吸程=标准大气压(10.33米)-汽蚀余量–安全量(0.5米)”。
同时,一些特定型号的自吸泵吸程如下:
ZW系列自吸式无堵塞排污泵:自吸高度为5米。
ZW卧式管道自吸离心泵:自吸高度为5米。
ZX型卧式耐腐蚀化工自吸泵:吸程在5~6.5米。
FPZ耐腐蚀氟塑料自吸离心泵:吸程在2~3米。
ZX铸铁不锈钢清水自吸泵:自吸高度在5~6.5米。
JMZ不锈钢自吸泵(酒泵):吸程在5~6米。
SC型自吸式大流量柴油机泵:自吸高度在5~7.6米。
WFB型无密封自控自吸泵:自吸高度在2~5.5米。
综上,自吸泵的大吸程并不是一个固定的数值,而是会根据具体情况有所变化。在选择自吸泵时,建议根据实际需求来确定所需要的吸程高度,并咨询人士或厂家以获取的信息。
一、优化结构设计
改进叶轮设计:通过特殊设计叶轮,以改善叶片入口处的液流状况,减少液体在叶轮入口处的流速,从而降低压力降低的程度,避免液体汽化。例如,采用双吸叶轮可以减小经过叶轮的流速,从而减小泵的汽蚀余量。
增设诱导轮:在离心叶轮前面增设诱导轮,可以提高进入叶轮的液流压力,有助于防止液体在叶轮入口处汽化。
二、调整安装与操作条件
合理确定安装高度:泵的安装高度越高,泵的入口压力越低,降低泵的安装高度可以提高泵的入口压力,从而避免液体汽化。
减少吸液管路阻力:在吸液管路中设置的弯头、阀门等管件越多,管路阻力越大,泵的入口压力越低。因此,尽量减少不必要的管件或增大吸液管直径,可以减少管路阻力,防止泵产生汽蚀。
控制液体温度和密度:温度升高时液体的饱和蒸气压升高,可能导致液体汽化。因此,需要控制输送液体的温度,耐腐蚀自吸泵,避免其过高。同时,输送密度较大的液体时泵的吸上高度较小,也需要注意液体的密度变化对泵入口压力的影响。