论文部分内容阅读
轻小型移动式喷灌机组是我国政府鼓励、支持并优先推广应用的节水灌溉设备之一,国内市场前景广阔,在东南亚、非洲等发展中国家也有一定市场。离心泵是轻小型移动式喷灌机组的主要配套部件,使用中需随机组工作位置的不断转换而频繁起动和停止。为了减轻操作人员劳动强度,避免普通离心泵安装底阀带来的水力损失,提高机组效率,轻小型移动式喷灌机组通常都配套自吸离心泵。自吸离心泵在船舶、市政、电力、矿山、化工等部门也广泛应用。
根据水和空气在泵体内混合部位的不同,自吸离心泵通常分为内混式和外混式两种。在性能参数基本相同的条件下,内混式自吸离心泵一般较外混式自吸性能好,效率高。到目前为止,国内外学者对外混式自吸离心泵的自吸性能进行了较多研究,但对内混式自吸离心泵自吸性能的研究相对较少,仅有的几项研究针对的只是某一种泵的某一单个影响因素。
本文在综述了自吸离心泵的研究进展,阐述了自吸离心泵自吸性能评价指标和影响因素的基础上,针对“十五”国家863计划课题研制的比转数分别为6l、74、78、94和112的5台内混式射流自吸离心泵,进行了500多项次有效试验,探讨了射流装置结构参数、泵内存水量、吸水管内初始存气量和隔舌间隙等因素对泵自吸性能的影响,推导并初步完善了最大自吸高度预算公式;探讨了内混式射流自吸离心泵在不同自吸高度下自吸时间的计算方法,得出了自吸性能曲线。
本试验研究取得主要成果和结论如下。
(1)在国内外首次对内混式、尤其是内混式射流自吸离心泵的自吸性能进行了较系统、全面的研究。取得的研究成果,对于内混式射流自吸离心泵射流装置最佳结构参数的确定、泵的结构设计和水力设计,以及进一步提高该类泵的自吸性能具有较重要的理论意义和实用价值。
(2)对于内混式射流自吸离心泵,射流嘴最佳出口截面积与泵额定流量有关,额定流量越大,最佳出口截面积也越大,最佳出口截面积随额定流量呈指数关系变化;射流嘴收缩角为20°~30°时自吸性能最佳;射流嘴最佳长度应保证工作段长度为初始段长度的5096左右。
(3)对于内混式射流自吸离心泵,能够实现自吸的最小储水量等于以秒计的泵额定流量的0.27~0.62倍,额定流量大的泵取小值,额定流量小的泵取大值。
(4)内混式射流自吸离心泵的自吸时间总体上随吸水管内初始存气量的增加成线性递增,泵的额定流量越小,受吸水管内初始存气量的影响越大,自吸时间递增得也越快;最大自吸高度与吸水管内的初始存气量无关,而是由泵的水力设计和结构设计所决定。最大自吸高度的预算总体上可采用外混式自吸离心泵的预算公式,但公式中的系数七应根据本研究得出的方法和数值选取。
(5)对于内混式射流自吸离心泵,当隔舌间隙在1~6mm之间变化时,隔舌间隙越小,自吸性能越好,但隔舌间隙增加到6mm时,并未发生不能自吸的现象;泵的额定流量越大,隔舌间隙对其自吸性能的影响越大;隔舌间隙对自吸时间的影响可以用线性关系表示。
(6)提出的自吸时间计算方法比较简单,仅需自吸离心泵在一种自吸高度下的试验结果,即可得出该泵在各种自吸高度下的自吸性能曲线,可节省常规方法所需的大量人力和财力。