離心泵的幾條重要的性能曲線以及自吸泵結構和分類

2021/03/16

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     消防水泵的性能參數如流量Q 揚程H 軸功率N 轉速n效率η之間存在的一定的關系。他們之間的量值變化關系用曲線來表示，這種曲線就稱為水泵的性能曲線。水泵的性能參數之間的相互變化關系及相互制約性：首先以該水泵的額頂轉速為先決條件的。水泵性能曲線主要有三條曲線：流量—揚程曲線，流量—功率曲線，流量—效率曲線。

   　 A、流量—揚程特性曲線
    　它是離心泵的基本的性能曲線。比轉速小于80的離心泵具有上升和下降的特點（既中間凸起，兩邊下彎），稱駝峰性能曲線。比轉速在80～150之間的離心泵具有平坦的性能曲線。比轉數在150以上的離心泵具有陡降性能曲線。一般的說，當流量小時，揚程就高，隨著流量的增加揚程就逐漸下降。
    　B、流量—功率曲線
  　  軸功率是隨著流量而增加的，當流量Q=0時，相應的軸功率并不等于零，而為一定值（約正常運行的60%左右）。這個功率主要消耗于機械損失上。此時水泵里是充滿水的，如果長時間的運行，會導致泵內溫度不斷升高，泵殼，軸承會發熱，嚴重時可能使泵體熱力變形，我們稱為“悶水頭”，此時揚程為zui大值，當出水閥逐漸打開時，流量就會逐漸增加，軸功率亦緩慢的增加。
   　 C、流量—效率曲線
  　  它的曲線象山頭形狀，當流量為零時，效率也等于零，隨著流量的增大，效率也逐漸的增加，但增加到一定數值之后效率就下降了，效率有一個zui高值，在zui率點附近，效率都比較高，這個區域稱為率區。

  自吸泵就是在泵起動前不需灌輸，經短時間運轉，靠泵自身的作用，即可把水吸上來，投入正常運轉。自吸泵按作用原理分為以下幾類：
（1）氣液混合式（包括內混式和外混式）；
（2）水環輪式；
（3）射流式（包括液體射流及氣體射流）。
    自吸泵的結構類型很多，其中，外混式自吸泵的工作原理是：水泵啟動前先在泵殼內灌滿水（或泵殼內自身存有水）。啟動后葉輪高速旋轉使葉輪槽道中的水流向渦殼，這時入口形成真空，使進水逆止門打開，吸入管內的空氣進入泵內，并經葉輪槽道到達外緣。另一方面，被葉輪排到氣水分離室中的水又經左右回水孔流回到葉輪外緣。左回水孔流回的水在在壓力差和重力的作用下，射向葉輪槽道內，并被葉輪擊碎，與吸入管路來的空氣混合后，甩向蝸殼，向旋轉方向流動。然后與右回水孔流來的水匯合，順著蝸殼流動。由于液體在蝸殼內不斷沖擊葉柵，不斷被葉輪擊碎，就同空氣強烈攪拌混合，生成氣水混合物，并不斷地流動致使氣水不能分離。混合物在蝸殼出口被隔舌剝離，沿短管進入分離室。在分離室內空氣被分離出來，由出口管排掉，而水仍經左右回水孔流向葉輪外緣，并與吸入管空氣相混合。如此反復循環，逐漸將吸入管路中的空氣排盡，使水進入泵內，完成自吸過程。

    內混式的自吸泵，工作原理與外混式自吸泵相同，其區別只是回水不流向葉輪外緣，而流向葉輪入口。內混式自吸泵在啟動時，須打開葉輪前下方的回流閥，使泵內液體流回到葉輪入口。水在葉輪高速轉動的作用下與吸入管來的空氣相混合，形成氣水混合物排至分離室。在這里空氣排出而水又從回流閥返回到葉輪入口。如此反復進行，直至空氣排盡，吸上水來。

    自吸泵的自吸高度，與葉輪前密封間隙、泵的轉數、分離室液面高度等因素有關。葉輪前密封間隙越小，自吸高度越大，一般取為0.3~0.5毫米；在間隙增大時，除自吸高度下降外，泵的揚程、效率均降低。泵的自吸高度隨葉輪的圓周速度u2的增大而增大，但到zui大自吸高度時，轉數增加而自吸高度就不再增加了，此時只是縮短自吸時間；當轉數下降時，自吸高度則隨著下降。在其它條件不變的情況下，自吸高度還隨著儲水高度的增加而增加（但也不能超過分離室的zui佳儲水高度）。為了在自吸泵中更好地使氣水混合，葉輪的葉片須少些，使葉柵的節距增大；并宜采用半開式葉輪（或葉輪槽道較寬的葉輪），這樣更方便于回水深入地射進葉輪葉柵中。

    自吸泵大部分與內燃機配套，裝在可移動的小車上，宜于野外作業。