内混式和外混式自吸泵设计要点

（1)外混式自吸泵(图12-1）

外混式自吸泵是由双层泵体、抬高的进水弯管、进口逆止阀等组成。双层泵体的内体为涡室，内外体形成的空腔下部为储液室，上部为气液分离室。在储液室下部和涡室的壁厚上开有回流孔口从泵出口排出的气液混合物，在气液分离室进行分离，气体向上通过排气阀排出，液体回流到储液室，通过回流孔回流到叶轮出口，再和叶轮出口的气体混合后，排出到气液分离室，如此反复，实现自吸。泵正常运行后，关闭排气阀，而回流孔由于涡室内部和储液室的压差很小，回流孔的泄漏不大。

图12一1 外混式自吸泵

(2)内混式自吸泵(图12-2)

内混式自吸泵的结构和外混式类似，也是由双层(带气水分离室)的泵体、抬高的进水弯管、回流喷嘴、回流阀、进[]逆止阀等组成。泵启动后，泵体内的水通过回流管道回流到叶轮进门，在叶轮内进行气液混合，而后由叶轮排出到压水室出口，在气水分离室里进行气液分离，气体向‘L通过泵出}1(排气阀)排出，液体回流到泵体下面，再通过回流管道、喷嘴回流到叶轮进口，这样反复循环，直到把泵体及管路的气体排尽，泵正常工作。这时，排气阀在水压的作用下关闭(或者采用电磁阀控制)，泵下面回流阀也在水压的作用下同时关闭(或者采用电磁阀控制)。

(3)自吸泵的设计要点

容积式泵自吸性能优良，是因为容积式泵从进门到出口是一个连续的封闭的流道，进入泵内的气液混合物全部排到泵的出口。如果使离心式泵自吸性能向容积式泵自吸性能靠近，则过流部件应紧凑，尽量消除多余的可能积存流体的空I间，如叶轮前后盖板腔

图12一2 内棍式自吸泵

尽量小等。开式、半开式叶轮自吸性能好，是因为叶片前缘紧靠泵体，没有前泵腔。总之尽量使叶轮内的气液混合物，尽量多的排出到气液分离室，是提高自吸性能的基本原则。

1）因自吸泵的水力损失比普通离心泵大。要达到相同的扬程、叶轮外径D₂应在一般离心泵的设计基础上适当加大。

式中D₂--一按普通离心泵计算的叶轮外径;

K——自吸泵叶轮直径修正系数，一般取K=1. 03~1. 08

2)叶片出口宽度取为和普通离心泵相同或稍大，以利于外棍式自吸泵的气液混合。

3)涡室优先选用矩形涡室(宽度尽量取小)，以利于气液混合物从涡室中排出，涡室的面积和普通离心泵相同或稍大点。

4)为使叶轮出口的气液混合物全部排出到气液分离室，隔舌起到刮板的作用，间隙要比普通离心泵小，间隙越小，气液混合物排出越多，自吸时间越短。隔舌与叶轮外径的间隙一般取为。0.5~1 mm。隔舌的起始端有一小圆弧段，应注意不使圆弧段过长，以免产生大的噪声。

5)泵体回流孔的位置和大小(图12-3）。

因为泵正常工作时，泵出口(储液室)的压力大于涡室内部压力(除在大流量运行外)，所以液体经回流孔从储液室向涡室回流口实践证明，回流孔的面积越大，回流的液体越多，自吸时间越短，但最大自吸高度、泵的扬程和效率均减低。这是因为在自吸过程中，随着叶轮进日真空度提高，经回流孔的回流速度也增加，储液室中水位下降较多，回流液体夹带气体增多，即和吸入管路气体混合的回流液体减少，无法进一步增大真空度。

图12-3 回流孔及扩散管的位置

内混式回流孔布置在叶轮的进口，而外混式回流孔通常布置在从隔舌起沿叶轮旋转方向的190°~220°之间。回流孔不应布置在最低处，否则对自吸时间和最大自吸高度都有不利影响。

内混式回流孔最小截面的当量直径由下式估算

式中d---回流孔截面当量直径mm

Q—泵的流量，m³/s;

n—泵的转速，r/rnin

内混式自吸泵的回流孔一般为圆形，而外混式自吸泵的回流孔一般为沿叶轮外缘的环形或矩形，其截ICI积和内棍式相等。

6)储液室和气液分离室的容积.

储液室增大，自吸时间缩短。一般取V储为泵流量之半，V_储= 0. 5Q;气液分离室容积小，分离速度慢，气液分离效果差，自吸时间一长，一般取V_分＞V_储.

7)泵体吸人口到中心线的高度h

h影响气液分离室大小和储水量多少，h尽量大对气体逸出有利。

式中D₂—叶轮外径;

D_s-一泵体进口直径;

c'—余量，取10~100mrn，大泵、n;大的泵取大值。

8)扩散管的形状和位置。

扩散管出口一般在气液分离室之内，与出口的距离为(1~2）Dd，其出口直径可大于泵的出口直径Dd，以减小突然扩散的损失。如果扩散管延长到分离室出n,则应在侧壁上开出网孔或窗口。

9)内混式自吸泵正常工作时，回流通道必须关闭，否则泄漏非常大，回流阀可采用橡胶钢球阀(自动关闭)或平板阀(人工关闭)球阀在自吸过程中，由于回流管道两侧的压差小于球阀的自重，球阀落下;泵正常运转时，回流通道两侧压力增大，将球阀推向阀座而关闭口球阀的大小和重量应与回流量和球阀到阀座的距离相匹配，否则不会正常工作。

外混式自吸泵的回流孔，在泵正常运行时。一般不堵。为了提高泵的效率，也可采用自吸过程完成后自动或人工关闭回流孔的结构。

如图12一4所示是装弹性阀(用橡胶制作)的结构。在自吸过程中，弹性阀在弹性力作用下处干开启状态。泵自吸过程完毕.开始正常运转时，储液室压力高于涡室内的压力。弹性阀被压下，使储液室与涡室隔断。这样就消除了泄漏损失。

图 12一4 弹性阀回流结构

   10)增大叶轮外径和叶片数，使自吸时问变短。

   11）对外棍式自吸泵。把叶轮后盖板出tt处沿径向切除一部分（如10mm） ,这样就扩大r气液混合能力;或者同时在相对的泵体上加隔板(和叶片问隙0.5~1mm )。可以缩短白吸时间.防止气液混合就地循环，而被排送出去。