自吸泵 :用于河塘养殖等行业的设备

更新时间:2024-09-20 22:02

自吸泵属于的水,无需将进水管充满水,起动后经一定时间可将进水管中气体排光,进特殊离心式水泵,是指那些首次起动前只需向泵体内加入一定量入正常工作的一类水泵

它是利用气液混合原理和泵的特殊结构来实现抽吸气体,并在泵吸入管道内形成一定程度真空状态来实施工作。德国最早研制并使用了自吸泵,中国自 20 世纪 60 年代初,研究设计并开发出了卧式自吸离心泵。

自吸泵按实现自吸功能的结构可分为内混式、外混式、喷射式、水轮环式以及其他型式,不同类型的自吸泵适用于不同的场合。自吸泵大量应用于各个工业领域, 因具有使用方便,工作可靠,便于远程集中控制, 实行自动化操作等优点,也广泛用于农业、 消防、市政、电力等部门,在地面提水中有逐步取代普通离心泵的趋势。

简史

国际上 20 世纪 30 年代初已开始出现自吸泵,德国是最早研制并使用自吸泵的国家,但到 50 年代初才形成批量生产。自吸泵在中国起步较晚,中国自吸泵的发展经历了 3 个阶段。 20 世纪 60 年代开始投产,70 年代开始推广应用,该阶段自吸泵基本不堵回流孔,泵效率偏低。1984年BP系列自吸喷灌泵通过科研鉴定,联合设计中有8种内混式自吸泵。采用橡胶钢球阀自动开关堵回流孔,泵效率等性能参数大幅度提高。20世纪90年代中期,外混式自吸泵弹性橡胶阀自动开关堵回流孔成功。外混式自吸性能也达到内混式水平。为降低成本,简化结构,提高可靠性,普遍开始转产外混式。在小型泵领域中,开始向着高速小型,高扬程,自动控制的方向发展。

中国自 60 年代初研究设计和开发出卧式自吸离心式水泵以来,该泵已得到了长足的发展。 然而,已大量生产的卧式自吸离心泵,由于结构的限制,在某些方面,还存在不足。为了拓展自吸泵的应用范围, 又研究出了65LZ-40型导叶式自吸离心泵,叶轮吸入口朝上的立式自吸泵和叶轮吸入口朝下的立式自吸泵以及便拆立式自吸泵。 由于立式自吸离心泵与电动机直联,所以占地面积小,结构紧凑,进出口在同一水平线上,这些结构的泵可在户外管道中使用,结构紧凑,占地小,故在在某些领域有取代卧式自吸离心泵的趋势。

另外, 20 世纪 90 年代初,为了解决高扬程工况输送液体困难的问题和扩大自吸式离心泵的应用范围,人们又开发出了外混式双级自吸离心泵和DA1Z-100型节段式多级自吸离心泵。

工作原理

自吸泵属于离心式水泵的一种,它是利用气液混合原理和泵的特殊结构来实现抽吸气体,并在泵吸入管路内形成一定程度真空状态来实施工作。其主要工作原理是,在水泵起动前,先在进水管和泵体内部灌满水,排出空气,然后开机工作。随着叶轮转动,进水管内部原先存有的一定量液体在离心力作用下被甩入泵体,经回液腔返回到叶轮的进口处再循环。在液体不断循环的过程中,逐渐将进水管内的空气带到循环的液流中,形成气液混合物。此混合物经由叶轮输送到泵体的气液分离室内进行分离,气体从排气口溢出,液体则返回到叶轮的进口处进行再循环,直至将吸入管内的空气抽尽后进入正常工作状态为止。

基本构造

自吸泵种类较多,不同种类的自吸泵结构各有不同,常见的自吸泵按实现自吸功能的结构分有:内混式自吸泵、外混式自吸泵等。

内混式自吸泵

内混式自吸泵的典型图如上图所示,由泵壳、储液室、蜗室、叶轮、轴封、止回阀、回流阀、回流孔构成。

外混式自吸泵

外混式自吸泵的典型图如上图所示,结构与内混式自吸泵基本相同,所不同之处在于回流孔开在泵的蜗壳上,循环水经回流孔进到叶轮外缘,再进行气液混合,不断循环,把泵及吸入管口的气体排尽,泵进入正常操作状态。外混式自吸泵由于要求的泵内液位可以低于叶轮入口,因此不需像内混式自吸泵那样设置入口止回阀。

基本分类

自吸泵按实现自吸功能的结构可分为外混式、内混式、喷射式、水轮环式以及其他型式。泵按配套动力机类型还可分为电动机配套自吸泵、柴油机配套自吸泵、汽油机配套自吸泵。泵按传动方式又分为直联传动(包括同轴)、带传动。

外混式自吸泵

外混式自吸泵,水泵启动前先在泵壳内灌满水(或泵壳内自身存有水)。启动后叶轮高速旋转使叶轮槽道中的水流向涡壳,这时入口形成真空,使进水逆止门打开,吸入管内的空气进入泵内,并经叶轮槽道到达外缘。另一方面,被叶轮排到气水分离室中的水又经左右回水孔流回到叶轮外缘。左回水孔流回的水在在压力差和重力的作用下,射向叶轮槽道内,并被叶轮击碎,与吸入管道来的空气混合后,甩向蜗壳,然后与右回水孔流来的水汇合,顺着蜗壳流动。由于液体在蜗壳内不断冲击叶栅,不断被叶轮击碎,就同空气强烈搅拌混合,生成气水混合物,并不断地流动致使气水不能分离。混合物在蜗壳出口被隔舌剥离,沿短管进入分离室。在分离室内空气被分离出来,由出口管排掉,而水仍经左右回水孔流向叶轮外缘,并与吸入管空气相混合。如此反复循环,逐渐将吸入管路中的空气排尽,使水进入泵内,完成自吸过程。

内混式自吸泵

内混式自吸泵,工作原理与外混式自吸泵相同,其区别只是回水不流向叶轮外缘,而流向叶轮入口。内混式自吸泵在启动时,须打开叶轮前下方的回流阀,使泵内液体流回到叶轮入口。水在叶轮高速转动的作用下与吸入管来的空气相混合,形成气水混合物排至分离室。在这里空气排出而水又从回流阀返回到叶轮入口。如此反复进行,直至空气排尽,吸上水来。

喷射式自吸泵

喷射式自吸泵,又称射流式自吸泵,包括液体射流和气体射流两种,它由离心式水泵射流泵(或喷射器)组合而成,依赖喷射装置,在喷嘴处造成真空,从而实现抽吸。

水环轮式自吸泵

水环轮式自吸泵是将水环轮和水泵叶轮组合在一个壳体内,借助水环轮将气体排出,实现自吸。当泵正常工作后,可通过阀截断水环轮和水泵叶轮的通道,并且放掉水环轮内的液体。

型号规范

泵的型号由汉语拼音大写字母和阿拉伯数字等组成,表示方法如下:

出口或沿用出口产品的型号可根据当地市场惯例或与用户协议另行确定。

技术指标

参考资料:

应用领域

自吸泵大量应用于各个工业领域, 它具有使用方便,工作可靠,便于远程集中控制, 实行自动化操作等优点,因此自吸式水泵广泛用于农业、 消防、市政、电力、矿山、化工等部门,尤其适合用于流动排灌、移动工作、启动频繁和灌液困难等场合,在地面提水中有逐步取代普通离心式水泵的趋势。

设备标准

2017年4月12日,中华人民共和国工业和信息化部发布了标准编号为JB/T 6664-2017的自吸泵行业标准,以代替JB/T 6664.1~6664.3-2004,并于2018年1月1日起实施。

标准规定了自吸泵的术语和定义、型式、型号、基本参数、技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存。该标准适用于配套功率为 0.25 kW 及以上的自吸泵。

相比主要技术变化如下:

调整了规范性引用文件;调整了个别基本参数并修改了不符合基本参数时的规定;根据生产的实际情况,修改和调整了基本要求;修改和调整了泵的结构要求;修改了轴承要求;对材料与外构件、铸件、零部件要求进行了合并和修改;修改了装配要求;增加了安全要求;修改了试验方法,删除了原自吸试验方法中的表 1~表 3 及试验报告要求;调整和修改了检验规则。

详见:

发展趋势

1.在中国国内现有装备的条件下,研制开发由轻金属或者有机材料等新材料以及压铸等先进工艺加工出来的新型自吸泵。

2.设计开发半开式叶轮自吸泵以及开式叶轮自吸泵,以满足自吸泵输送杂质、污水和带颗粒液体的需要。

3.在普通离心式水泵计算机辅助设计(CAD)的基础上,加快其在自吸泵设计中的应用,并利用CFD来进行自吸过程内部流动的模拟和性能预测,将二者更好地结合起来。

4.运用现代水泵设计方法进行优化设计。

参考资料

..2023-12-04

..2023-12-04

..2023-12-05

..2023-12-04

自吸泵的结构类型与工作原理.中国通用机械工业协会泵业分会.2023-12-11

液压升降系统-喷射泵介绍.中国通用机械工业协会泵业分会.2023-12-14

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