自吸泵出口管高度對自吸性能的影響

2009-11-24 奧豐泵閥 上海奧豐泵閥制造有限公司

  自吸泵的試驗研究表明自吸時間與多種因素有關(guān),除泵本身結(jié)構(gòu)特點外進(jìn)水管道的安裝狀況對自吸性能的影響很大,這已有一些研究報導(dǎo)提出,但出水管的安裝狀況對自吸影響,一般認(rèn)為很小,而不予研究。

  本文是從解決實際工作中,發(fā)現(xiàn)在一定場合下,出口管道對自吸性能也會有影響,這研究結(jié)果會給泵設(shè)計,使用者帶來幫助。

  在圖1自吸泵上泵出水流道與出水孔直通,出水流道有一個窗孔與氣水分離室相通,從葉輪出來的水順著出水流道進(jìn)入出水管,如果出水管比較長(1M以上)由于壓力不夠水不會流出,水從窗孔進(jìn)入氣水分離室,分離出的氣,從窗孔進(jìn)入出水管上升排出。如果出水管很短(圖2)則水壓可使水從出水管流失,泵內(nèi)存水將減少。當(dāng)減少到一定程度時,泵內(nèi)循環(huán)存水不再減少,但這時存水就很少了。對于泵體出水流道與泵出水口分開,中問有一個寬大的氣水分離室的自吸泵泵體如圖3b。葉輪出來的水不直接對準(zhǔn)出口,水壓不足時.水就不易出來,觀察這類結(jié)構(gòu)的自吸泵,可以看到在自吸時水在泵體上方形成一個大旋渦,不容易溢出來,這種結(jié)構(gòu)的出水管對自吸存水影響不大a。

存水量對自吸能力的影響

  自吸泵自吸時由葉輪形成氣水混合層,如果存水太少,氣水混臺層就很薄、抽氣量就少,存水極少時,不能有效隔離進(jìn)出口腔,甚至相通,進(jìn)口真空度遭破壞。圖4是不同的存水量時泵進(jìn)口真空度的試驗結(jié)果。從試驗可知,泵存水小于162時,泵不能連續(xù)抽氣,存水21時真空表穩(wěn)定開始連續(xù)抽氣,存水再增加,真空度也增加。存永加到一定數(shù)值后.真空度不再增加。這種規(guī)律對于各種自吸離心泵都一樣,但其數(shù)值各異。

  圖5是4TC-80泵存水自吸真空度試驗結(jié)果。4TC-80流量:7.8升/秒,泵體存水的容積為13升,經(jīng)工廠試驗,達(dá)到足夠存水量的要求。但是這13L是靜止時加入泵體的存水.在使用中發(fā)現(xiàn),當(dāng)4TC-80的出水段只有0.3m高時,自吸時水會沖出來,停機(jī)檢查存水面下降l40mm,存水減少72,這從圖5可以看到,62的動態(tài)存水自吸能力是極低的,實際不能自吸上水。

  在這種情況下,自吸時水易沖出來的泵結(jié)構(gòu).必須加高出水段,使之能容下泵體涌出來的自吸循環(huán)水,不減少自吸存水4TC-80泵的出水段加高至0.9m自吸能力就達(dá)到8m。

圖3

最小出水安裝高度的探討

  從上述分析可以得到如下結(jié)論,泵出水流遭與出口相通的結(jié)構(gòu)(圖3a)。泵效率高,但存水極易沖出,一定要配足夠高的出水管,否則盯能造成自吸性能嚴(yán)重下降。泵出水流道與出口隔開,并出水方向轉(zhuǎn)彎,不對正出口的結(jié)構(gòu)(圖3b)。泵體內(nèi)旋渦大,泵體內(nèi)水利損失大但泵水內(nèi)存水不易沖出泵外,氣水分離效果好,泵自吸性能好,并且不受出水管安裝高低的影響,泵出水流道與出口隔開兩個口對正的結(jié)構(gòu)(圖3C)。自吸存水也會沖出泵外,泵自吸性能也受出水管安裝高度的影響,影響程度小于圖3a的結(jié)構(gòu)。

圖4

  那未,對于圖3a這類的白吸泵,垂直段出水管要多高才保證存水足夠呢?

  理論上講,出水管的容積理論最大值等于泵體容積,實際上圖3a的結(jié)構(gòu)自吸時,泵體氣水分離腔、葉輪腔內(nèi)都有一些水在循環(huán),只有一部分水進(jìn)入出水管內(nèi),再從出水流遭窗孔流進(jìn)氣水分離室。所以實際的出水管容積小于泵體容積即可,而出水管的高度將由涌上高度所決定a這涌上高度與泵結(jié)構(gòu)有關(guān),即一定量的循環(huán)水量需要一定高度的靜壓失使出水管的水從窗孔流回來。主要的影響因素是窗孔的面積、下部回流孔面積,葉輪寬度和葉輪線速度等。如果窗孔很小,這個高度就要高些,如果出水管粗大,這水的容積就大,如果窗孔和回流孔都小,涌上高度就高,反之就低,葉輪寬度大,線速度大,這涌上高度也就大。

  具體涌上高度可以用試驗方法來確定,方法是把出口裝一個高的出水管(1.2m左右),把泵體灌滿水,泵進(jìn)口封死,開機(jī)自吸抽氣,看水在管內(nèi)沖上多高,這個高良就是涌上高度。這個高度亦可稱之最小出水安裝高度,自吸性能有影響。

  泵出口與泵體流道不相通且流線轉(zhuǎn)彎的自吸泵,出水高度對白吸性能~般無影響。

  泵出口與泵體流遭相通的白吸泵,出水管安裝要大于最小出水安裝高良。

  最小出水安裝高度與泵體流道窗孔大小,回水孔大小、葉輪寬度,葉輪線速等有關(guān)?梢酝ㄟ^試驗得到自吸最大涌上高度來確定是小出水安裝高度。