动力密封立式自吸泵的设计与研究.pdf

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1、h震篓堡麟动力密封立式自吸泵的设计与研究上海连成(集团)有限公司(201812)宋青松【摘要l通过对影响动力密封正式自吸泵效率和自吸性能的各种固素的分析，结合鼻司的；年设计实侧，提出7提高动力密封立式自吸泵效率和自吸性能的设计方法和注意事项，井提出T一些新的设计思路。【关键询】动力密封立式自吸泵设计研究一．前言动力密封立式自吸泵，广泛适用于电子、电力、化工，冶金、医药、食品、市政、采矿，环保和建筑等行业。上海连成(集团)有限公司生产的SLFZ型无密封自吸泵主要由电动机、泵体、叶轮，副叶轮、泵轴、停机密封及电动空气控制阀等部分组成，如图1所示。

2、该泵体内部由储淮室、压水室，气液分离室等部分组成。泵在正常起动后，叶轮将储液室所存的液体及吸人管路中的空气一起吸人，气液两相混合液在叶轮高速旋转的离心力作用下．经压水室进人气液分离室．由于流速突然降低，气体与液体的密度不同，较轻的气体从混合液中分离出来并被排除泵外，脱气的液体重新进人工作腔与叶轮内部从吸人管路中吸人的空气再次混合．在叶轮的旋转的作用下．很快使泵体人口形成一定的真空度，从而达到自吸的目的。虽然该产品使用广泛，但在％一黑熙‰。国内还没有统一的具体理论设计方法。通过这些年来公司生产的SLFZ型无密封自吸泵的实践经验，结合相关卧式自吸

3、泵的设计方法，提出了一些具体的设计方法．井在相关的实践中取得了良好的效果。田1动力密封立式自吸泵

4、§构】≮女9女12自#目3自自n4i#5Ⅲ"#自女女*6”#7Ⅲm18±目月9∞*女二．动力密封立式自吸泵设计方法1叶轮的避计(”叶轮外径的确定因动力密封立式自吸泵水力损失比普通离心泵大．要达到相同的扬程。叶轮外径D：应在一般离心泵的设计基础上适当加大。可采用选取系数适当加大或者对按离心泵常规设计计算的结果加以修正。由于影响设计因素较复杂．无法用精确计算获得修正系数，如同其他水泵设计方法一样采用经验系数。D2=KD27(I)式中D^’——按普通离

5、心泵计算的叶轮外径-世——叶轮外径修正系数．一般取J03～l08。(2)出口宽度虬和出口安放角口：的确定出口宽度62按常规离心泵设计．并适当加大加宽。叶片出口安放角卢：可按常规高心泵方{击计算，但实际可以取较大的冲角，对于低比转速自吸泵应适当加大到35‘～40。。加大b：和口：设计．对自吸时间的缩短是有利的，遗是因为增强了对循环水的扰动强度，便于气水混台。《3)开武，半开式叶轮还是闭式叶轮的讨论在动力密封立式自吸泵的设计中，为了提高动力密封立式自吸泵的白吸性能，叶轮建议采用开式、半开式叶轮．尽量不要采用ciI式叶轮，这是因为闭式叶轮前盖板与泵

6、体间积存流体的空间较大。笔者曾做过对比试验，同样流量Q、扬靴、转速啪泵，自吸高度相同，采用闭式叶轮的自吸时间为6rain．而采用半开式叶轮的自吸时间仅为2mln。2压水室的设计动力密封立式自吸泵的压水室是设计中一个关键零件。在叶轮设计确定后．动力密封立式自吸泵能否实现自吸．自吸时间长短匣泵数率高低主要取决干压水室的设计。经过多次设计验证，将压水室设计成蜗壳形比设计成径向导叶形的自吸性能要好。(1)压水室的蜗壳基圆马的确定自吸泵蜗壳的基圆可按常规离心泵方法确定．即州103～los)D：。(2)蜗壳最大截面面积R的确定因自吸泵叶轮较离心泵叶轮加大

7、相当于将计算参数口和唧加大丁。因此，计算蜗壳时也应相应地加大。由于影响系数因素复杂难以计算确定，因而在实际设计中常用设计参数直接按常规离心泵计算蜗壳最大截面面积‘’，之后选一个修正系数，具体接下式进行计算。遁甩机械制造GMM僻％诵¨M^=KfR’(2)武中Fg——自吸泵蜗壳最大截面面积·^’——常规离心泵蜗壳最大截面面积．K——考虑自吸性能和提高幕披率而加大截面的修正系数可在115～1．3选定。蜗壳的其他截面确定的方法与常规离心泵是相同的。从自吸性能考虑．建议设计矩形断面有利。(3)隔舌隔舌是把从叶轮进入蜗壳中的水与叶轮分开，在自吸过程中，隔

8、舌是把由叶轮搅拌的气液两相混合液与叶轮分开使之进人气水分离室。隔舌的位置角可参考常规离心泵设计和结合压水室结构来确定。隔舌与叶轮外径间隙取为05～lmm。隔舌的起始端有一小圆弧段，注意不应使这一段圆弧段过长。以免产生大的噪声。(4)回流孔面积的确定在确定的叶轮与外蜗壳设计情况下，回流孔大，回流的液体多，自吸时间短．但最大自吸高度、泵效率和扬程低，反之自吸时间长。运行时随着真空度的增高最后从回流孔回到蜗壳中的液流速度加快，夹带气体增多，因而不能供给足啦的液体与叶轮中的气体混合．失去进一步提高进口真空度的能力。因此，确定回流孔面积时．要综合考虑自

9、吸时阃和自暧高度的要求。一般计算时取回流孔有效直径，其面积用当量圆孔面积代之，当量圆孔直径d=K(O／n)“3(3)式中肝—经验系数，一般取l2～l5{口—泵的设计