淺談各類自吸泵的特點

李 旋

遼寧格瑞特泵業(yè)有限公司，遼寧 沈陽 110000

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淺談各類自吸泵的特點

李 旋

遼寧格瑞特泵業(yè)有限公司，遼寧 沈陽 110000

近年，由于長軸液下泵事故頻發(fā)，各大煉油廠響應(yīng)中石油通知，相繼對原有長軸液下泵進行改造，同時停用潛水泵，各新項目也不再采用。于是，自吸泵成了許多液池和地下罐介質(zhì)輸送的最佳選擇。

自吸泵；種類；特點；應(yīng)用

一、容積泵

容積泵大多本身具有一定的自吸能力，但普遍存在成本高、噪聲大、維修不便、輸送介質(zhì)脈沖明顯的缺點。另外，容積泵一般對介質(zhì)中的雜質(zhì)比較敏感，而液池和地下罐的介質(zhì)很多都是污油、污水，過濾器又會明顯增加管道阻力，所以除了輸送粘性介質(zhì)、精確計量等特殊工況，實際應(yīng)用中很少采用。

二、普通離心泵加裝底閥

最原始的方法是在離心泵吸入管路末端安裝底閥。在啟泵前，先將吸入管路和泵殼內(nèi)注滿液體，然后啟泵。

由于底閥的可靠性不高，實際應(yīng)用中經(jīng)常是每次啟泵前都要灌泵，非常不便，所以也很少采用。從原理上講，這種形式的泵并不屬于自吸泵。

三、無密封自吸泵

無密封自吸泵在使用前需要在泵殼內(nèi)灌滿液體，啟動后，葉輪將泵殼內(nèi)的液體和吸入管路內(nèi)的氣體一起吸入，排出時經(jīng)過氣液分離室降低流速，液體回到泵殼內(nèi)，氣體排出泵外，這樣在泵殼內(nèi)就形成了負壓，液池和地下罐的介質(zhì)被吸入到吸入管路和泵殼內(nèi)，經(jīng)過一段時間的運行，吸入管路和泵殼內(nèi)完全充滿液體，完成自吸過程。停泵后，泵殼內(nèi)仍存有足夠量的液體，避免再次啟動時灌泵。這種自吸泵采用立式結(jié)構(gòu)，在軸與殼體的間隙處設(shè)置副葉輪，在泵正常運行的時候，副葉輪處形成的負壓起到密封的作用；當(dāng)泵停止運行，副葉輪失去密封作用，介質(zhì)氣從間隙處溢出；當(dāng)泵運行在關(guān)閉點時，泵腔內(nèi)的壓力高于副葉輪處，介質(zhì)呈霧狀噴出。無密封自吸泵一般要求開閥啟動。

無密封自吸泵具有結(jié)構(gòu)簡單、價格低廉的優(yōu)點，但是自吸能力有限，且自吸時間長，當(dāng)輸送易燃、易爆、腐蝕、劇毒等介質(zhì)時，有明顯的安全隱患。所以，無密封自吸泵一般用在較清潔的污水輸送工況。

四、內(nèi)回流自吸泵

內(nèi)回流自吸泵的工作原理與無密封自吸泵基本相同，使用前需要灌泵，啟動后經(jīng)過一段時間的氣液分離，吸入管路和泵殼內(nèi)完全充滿液體，完成自吸過程。停泵后，泵殼內(nèi)也存有足夠量的液體，避免再次啟動時灌泵。與無密封自吸泵不同，這種自吸泵采用臥式結(jié)構(gòu)，軸與殼體密封分為填料密封、機械密封，也可以結(jié)合磁力泵做成零泄漏的自吸泵。內(nèi)回流自吸泵一般要求開閥啟動。內(nèi)回流自吸泵也具有結(jié)構(gòu)簡單、價格低廉的優(yōu)點，但同樣自吸能力有限，自吸時間長。內(nèi)回流自吸泵結(jié)構(gòu)比較緊湊，氣液分離室較小，對介質(zhì)中的雜質(zhì)比無密封自吸泵更敏感，一般要求輸送的是清潔介質(zhì)。所以，內(nèi)回流自吸泵一般用在清潔介質(zhì)的輸送工況，特別是劇毒類介質(zhì)，非常適合采用磁力式內(nèi)回流自吸泵。

五、自吸罐式自吸泵

市場上自吸罐式自吸泵的種類比較多，結(jié)構(gòu)都是在離心泵的吸入口安裝一個自吸罐，自吸罐的設(shè)計理論略有不同，其主要原理是：離心泵啟動后先將自吸罐和泵腔內(nèi)的一部分液體排出，在自吸罐和泵殼內(nèi)就形成負壓，液池和地下罐的介質(zhì)被吸入到吸入管路、自吸罐和泵殼內(nèi)，吸入管路內(nèi)的氣體通過各種設(shè)計的氣液混輸器隨液體一起排出，逐漸使吸入管路、自吸罐和泵殼內(nèi)均充滿液體，完成自吸過程。停泵后，自吸罐和泵殼內(nèi)仍存有足夠量的液體，避免再次啟動時灌泵。

自吸罐式自吸泵結(jié)構(gòu)簡單，維修方便，由于自吸罐是單獨設(shè)計，即使輸送雜質(zhì)較多的介質(zhì)也可以設(shè)置清理孔定期清理；備件方面，與普通的離心泵通用；密封方面，一般不采用填料密封，避免漏氣，適用各種單端面、雙端面機械密封。自吸罐式自吸泵一般要求開閥啟動。

從工作原理可以看出，自吸罐式自吸泵仍需要灌一次泵，且由于自吸罐的容積與吸入管路的大小、長短有關(guān)，與無密封自吸泵和內(nèi)回流自吸泵相比，需要灌更多的液體，并在停泵時一直存在自吸罐內(nèi)，對于易燃、易爆、腐蝕、劇毒等介質(zhì)一般不建議采用。隨流量增大，離心泵吸入口和吸入管路增大，自吸罐容積也要增大，所以自吸罐式自吸泵不適用與大流量工況。由于小流量工況的氣液混輸效果不理想，自吸罐式自吸泵通常也不適用于10m3/h以下的小流量工況。自吸罐式自吸泵在剛開始工作的時候是氣液混輸狀態(tài)，出口壓力不穩(wěn)定，且對吐出管路會產(chǎn)生一定的沖擊。

六、強自吸泵

所謂強自吸泵只是本文的一個稱呼，結(jié)構(gòu)是在離心泵(或驅(qū)動機)的驅(qū)動軸上加裝一套抽真空裝置，抽真空裝置的設(shè)計理論略有不同，其主要原理是：離心泵啟動后帶動抽真空裝置與其同時工作，抽真空裝置將吸入管路和泵殼內(nèi)的氣體排出，在吸入管路和泵殼內(nèi)形成負壓，液池和地下罐的介質(zhì)被吸入到吸入管路和泵殼內(nèi)，使其短時間內(nèi)充滿介質(zhì)，完成自吸過程。再次啟動時，重復(fù)上述過程。強自吸泵自吸能力強，自吸時間短，且不需要灌泵，與前面幾種自吸泵有本質(zhì)的區(qū)別。

強自吸泵結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，傳動裝置容易出現(xiàn)故障，且啟泵時，泵腔內(nèi)沒有液體，機械密封處于干磨狀態(tài)，一般要求采用外沖洗，在啟泵前接通沖洗液。強自吸泵一般要求關(guān)閥啟動。

七、配有獨立抽真空裝置的自吸泵

這種自吸泵目前也是種類繁多，其結(jié)構(gòu)都是在離心泵的吸入管路(或吐出管路)上加裝一套抽真空裝置，獨立抽真空裝置大致分為透平機式、隔膜泵式、水環(huán)真空泵式等幾種，其主要原理是：啟動時離心泵不工作，獨立抽真空裝置先啟動，將吸入管路和泵殼內(nèi)的氣體排出，在吸入管路和泵殼內(nèi)形成負壓，液池和地下罐的介質(zhì)被吸入到吸入管路和泵殼內(nèi)，使其短時間內(nèi)充滿介質(zhì)，完成自吸過程，這時通過配套的控制裝置停止獨立抽真空裝置工作，并連鎖啟動離心泵。再次啟動時，重復(fù)上述過程。這里的控制裝置由于各制造廠不同的設(shè)計理念而有所差別。

配有獨立抽真空裝置的自吸泵自吸能力強，自吸時間短，且不需要灌泵，與強自吸泵的原理比較接近，但因為是獨立抽真空裝置先工作，離心泵在灌泵后才啟動，避免了密封的干磨，適用各種單端面、雙端面機械密封，一般不采用填料密封，避免漏氣。

這種自吸泵的泵本體就是普通離心泵，但配套的獨立抽真空裝置和控制裝置一般都涉及到專利，維修和配件比較依賴制造廠，整機采購和配件成本也都比較高。配有獨立抽真空裝置的自吸泵一般要求關(guān)閥啟動。

八、總結(jié)

目前市場上自吸泵大致就有這么幾類，在選用時可以考慮實際需要選擇適合的產(chǎn)品。另外，自吸泵大多是間斷運行，無論以上哪種自吸泵在停泵后設(shè)備內(nèi)部都或多或少的存有一些介質(zhì)，北方室外使用時需要特別考慮設(shè)備的冬季防凍保護。

[1]離心泵設(shè)計基礎(chǔ)編寫組.離心泵設(shè)計基礎(chǔ).機械工業(yè)出版社，1974.

[2]沈陽水泵研究所，中國農(nóng)業(yè)化科學(xué)研究院.葉片泵設(shè)計手冊.機械工業(yè)出版社，1983.

[3]江蘇工學(xué)院，查森.葉片泵原理及水力設(shè)計.機械工業(yè)出版社，1988.

[4]關(guān)醒凡.現(xiàn)代泵技術(shù)手冊.宇航出版社，1995.

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