切線泵,什么是切線泵,切線泵的工作原理
一、什么是切線泵
切線泵(又稱部分流泵、高速泵),由美國Sundyne公司首先研究成功,主要用于火箭發動機。在石化工業中也可部分代替旋渦泵和多級泵。目前該類泵的轉速可達30000r/min揚程2000m以上。 當離心泵的比轉速ns<40時,特別在流量較小的情況下,由于葉輪寬度及壓水室喉部面積過分狹小,給鑄造和加工都帶來很大的困難,并且泵的特性也很難保證設計點就是zui率點,因此不宜采用常規的離心泵設計方法,而應采用切線泵設計方法。
二、切線泵的工作原理
切線泵的過流部件由吸人管、葉輪、外周環形空間和排出擴散器組成,如圖6—54所示。
切線泵的葉輪沒有前后蓋板,是開式的,葉片是放射型直葉片。這種直葉片葉輪在環形空間內旋轉,可以近似認為流體的旋轉速度和葉輪的旋轉速度相等,即ν=u,也就是流體相對葉輪沒有相對速度。實際上因u很高,相對速度很小。
這也是切線泵的特性中特別令人注目的一點。亦即原來形式的泵關死點的揚程,斯捷潘諾夫提出的zui常用的數值是0.57,在同一葉輪直徑,同一轉速下進行比較,切線泵具有原來類型泵(1.2~1.4)倍的高揚程,而且這個揚程在整個使用流量范圍內幾乎是不變的。反過來看,揚程系數高,就意味著在相同轉速下產生相同的揚程所需的葉輪直徑小,這樣低比轉速的圓盤摩擦損失就會對應減小很多。
此外,切線泵在其實際使用范圍內,泵殼內的旋轉液流與葉輪之間基本上沒有相對流動,葉輪和水流保持一種剛體的關系。因此,它與原來形式的泵不同,它沒有因從口環處回流而產生的泄漏損失,而且即使葉輪和殼體之間存在較大間隙也不受影響,加上圓盤摩擦損失小的優點,構成了切線泵在ns< 100的低比轉速范圍內具有較高的效率的原因。
通常認為在比轉速ns=56附近,切線泵效率zui高,并且比轉速大于56時,效率下降。因此,比轉速大于56時就沒有必要使用切線泵。
流體在葉輪外周以u2的速度旋轉,只有在擴散管入口處才有一部分流體輸出去,其大部分流體仍在環形空間中旋轉。而一般離心泵執葉輪流出的流體全部流到壓水室的擴散管中輸出,所以這種泵也稱為部分流泵(有部分流體流出)。
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