介紹了化工(gōng)自吸管道泵的結構設計、工(gōng)作原理、特點、設計方法、試驗結果和實際應用，表明其具有明顯的實用性和推廣價值。

    中(zhōng)圖分(fēn)類号：TQ　051．21
    文獻标識碼：B
    符号說明
    qV——泵額定體(tǐ)積流量，m3/h
    H——泵額定揚程，m
    n——泵額定轉速，r/min
    NPSH——泵汽蝕餘量，m
    ns——泵比轉數
    Do——葉輪進口邊直徑，m
    D——管線直徑，m
    D2——葉輪外(wài)徑，m
    Ku2——葉輪出口圓周系數
    KD2——葉輪外(wài)徑修正系數
    b2——葉輪出口寬度，m
    Kb2——葉輪出口寬度統計系數
    Z——葉輪葉片數
    F8——渦室大(dà)截面面積，m2
    Fi——第i截面面積，m2
    Kv3——螺旋渦室中(zhōng)的流速系數
    Kf8——渦室截面修正系數
    S——回流孔面積，m2
    Ks——回流孔經驗系數
    Vc——儲液室體(tǐ)積，m3
    Vq——氣液分(fēn)離(lí)室體(tǐ)積，m3
    β1——葉輪葉片進口安放(fàng)角，(°)
    β2——葉輪葉片出口安放(fàng)角，(°)
    N——泵的軸功率，kW
    η——泵效率，%
    Hs——泵自吸高度，m
    ts——泵自吸時間，s
    δ——葉輪葉片厚度，m
    h1——泵進出口中(zhōng)心線高度，m
    h2——泵體(tǐ)高度，m
    d——泵進口内徑，m
    C——泵進口高度裕量，m
    在化工(gōng)産品的工(gōng)藝煉制或轉輸過程中(zhōng)，離(lí)心泵的應用已經相當普及，但在某些負壓(如鐵路槽車(chē)液體(tǐ)的接卸，地下(xià)罐液體(tǐ)的倒送，海河碼頭液體(tǐ)的下(xià)卸及汽車(chē)槽罐液體(tǐ)的轉運等)場合，由于其沒有吸氣排空的自吸性能，無法實現輸液功能。此外(wài)，大(dà) 多數化工(gōng)産品均具有腐蝕性，對這些特殊的場合如采用吸空設備和輸液設備聯合卸液，勢必增加設備投資(zī)，且操作變得複雜(zá)。而目前已經開(kāi)發的卧式自吸離(lí)心泵，雖有吸空和輸液功能，但無法在露天使用(無法縮短輸液距離(lí))，且又(yòu)受泵房的約束，很難達到卸液的目的和效果。針對上述現狀，根據用戶提出的要求，筆者成功地研制開(kāi)發了一(yī)種化工(gōng)自吸管道泵，并獲得了國家專利。現以80HGZB-80 型化工(gōng)自吸管道泵爲例，闡述其研制和設計的特點，并介紹了在線運行的一(yī)些情況。

    1　設計要求和結構型式
    1.1　設計要求
    qV=50m3/h，H=80m，n=2950r/min，NPSH≤4m，D=80mm。輸送介質爲硫酸、鹽酸和堿，要求泵自帶自吸機構，既能自吸又(yòu)能輸液，泵爲立式，泵進出口直徑應在同一(yī)水平線上。
    1.2　結構型式
    結合普通管道泵機泵一(yī)體(tǐ)及自吸泵自吸機理，在考慮了腐蝕性情況後，設計了如圖1所示的外(wài)混式化工(gōng)自吸離(lí)心泵。設計時主要考慮：①腐蝕性介質氣化因素，爲保護電(diàn)機的内部結構并避免污染環境，采用适用于室外(wài)使用并帶法蘭盤的防爆電(diàn)機。②凡與液體(tǐ)過流接觸的零件均采用0Cr23Ni28Mo3Cu3Ti的抗腐蝕性材料。泵軸通過熱處 理達到HB269～302。③所有密封墊均采用聚四氟乙烯，螺塞以及緊固件均采用3Cr13 。④泵的單向拍門采用鉸鏈式結構，密封面材料選用聚四氟乙烯，壓闆采用0Cr23Ni28M o3Cu3Ti。⑤采用滾動軸承支撐軸，并将其設計在機械密封之上，隔離(lí)腐蝕介質。滾動軸承與泵軸爲較大(dà)的間隙配合，方便機械密封座的拆卸、安裝和維修。⑥泵密封采用耐腐蝕 、耐磨損且耐中(zhōng)壓的108u-055型機械密封。⑦泵進出口設計在同一(yī)水平線上，相錯180°。 ⑧聯軸器采用分(fēn)體(tǐ)的剛性對開(kāi)式聯軸器，可以脫開(kāi)電(diàn)機主軸和泵軸，使之留有一(yī)軸向空間，機械密封座等零件可以取出。⑨考慮到液體(tǐ)不同的溫度和密度，配套功率選用45kW。
    2　工(gōng)作原理
    由于吸入室和泵進出口在一(yī)定的高度，所以在啓動前泵内已儲有一(yī)定量液體(tǐ)。當泵啓動後，葉輪高速旋轉，在離(lí)心力作用下(xià)，将儲液室和吸入管路中(zhōng)的空氣一(yī)起吸入，氣液混合物(wù)通過葉輪、隔舌和壓水室擴散管被排到氣液分(fēn)離(lí)室中(zhōng)，由于流速降低，較輕氣體(tǐ)從混合氣液中(zhōng)分(fēn)離(lí)出來，并通過泵出口逸出，而較重液體(tǐ)通過箱體(tǐ)和泵體(tǐ)相連通的回流孔回到渦殼，返回葉輪，重新與氣體(tǐ)混合，繼續參與排氣的分(fēn)離(lí)作用。依此循環，直到泵及吸入管的氣體(tǐ)全部被排盡爲止，即完成自吸過程，泵便投入正常的輸液運行。
    3　主要結構特點
    ① 利用泵本身内部的結構而不需外(wài)部任何附加輔助裝置就可完成自吸功能，集自吸與輸液功能爲一(yī)體(tǐ)，結構新穎。②采用立式結構，占地面積小(xiǎo)，減少了管道系統中(zhōng)的管道附件。③在整個自吸和輸液過程中(zhōng)，機械密封的冷卻和潤滑均靠被輸送液體(tǐ)來實現，無需外(wài)加液體(tǐ)和附加管道。④采用分(fēn)離(lí)式剛性對開(kāi)式聯軸器，可不拆卸電(diàn)動機和外(wài)殼，就能更換滾動軸承及機械密封等零件，拆裝維修相當方便。⑤葉輪的軸向力均靠其自身結構平衡，不需另加零件。
    4　水力設計
    該泵設計方法與離(lí)心泵基本相同。但由于其結構的特殊性以及水力損失的不同，在具體(tǐ)的參數設計上應對以下(xià)各參數進行修正和補充，否則就達不到設計要求。
    式中(zhōng)，Ku2根據β2和ns選取［1］，KD2一(yī)般取1 .01～1.05。
    其中(zhōng)，Kb2=(0.74～0.81)(ns/100)5/6，ns小(xiǎo)則Kb2取大(dà)值。
    Z=(1.1～1.8)D21/2式中(zhōng)，Kv3由ns決定，ns大(dà)則Kv3小(xiǎo) ［1］。Kf8一(yī)般取1.1～1.3，各截面面積爲Fi=(i/8)F8。
    S=πKs2(qV/n)2/3/4                              
    其中(zhōng)，Ks=1.1～1.8，qV小(xiǎo)時則取大(dà)值。
    qV/3.6≤Vc≤qV/1.8                 
    式中(zhōng)，ns小(xiǎo)時取大(dà)值，反之則取小(xiǎo)值。
    Vq≥(0.5～0.7)Vc                  
    式中(zhōng)，ns大(dà)則取大(dà)值，反之取小(xiǎo)值。
    h1=h2+D2+d+C                      
    式中(zhōng)，C一(yī)般取0～100mm，ns小(xiǎo)則取大(dà)值。該泵的水力結構設6計參數見表1。
表1　水力結構設計參數
ns D0/
mm D2/mm b2/mm Z δ/
mm β1/
(°) β2/
(°) F8/
mm2 S/
mm2 V c/
dm3 Vq/
dm3 h1/
mm d/
mm
47.73 75 255 8 6 6 21 38 1380 720 19.5 7.2 620 80

    5　試驗結果
    用常溫清水在9m的深井中(zhōng)以及在封閉的C級測試台架上對此泵進行了自吸性能和水力性能的試驗，試驗結果見表2、表3、圖2及圖3。試驗結果表明，該泵的性能指标均達到了設計要求。

表2　自吸性能
Hs/m 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.3 8.7
ts/s 26 33 40 53 72 90 108 136 161 182 224

表3　設計點水力性能
qV/m3.h-1 H/m  n/r.min-1 N/kW η/% NPSH/m 50.06 79.8 2950 20.19 53.9 3.55 
   6　結語
    80ZXP－80 型化工(gōng)自吸離(lí)心泵具有自吸性能優良，運行平穩，工(gōng)作可靠 ，噪音小(xiǎo)，洩漏量少，便于維修及更換密封等特點。同時縮短了接卸液體(tǐ)的時間，加快了槽罐車(chē)的周轉率，提高了生(shēng)産效率，具有一(yī)定的推廣價值。筆者還開(kāi)發了50ZXP－32型化工(gōng)自吸離(lí)心泵，并已應用于相應的化學工(gōng)業中(zhōng)。