消防泵，消防水泵吸水室，叶轮和压水室的匹配对泵性能的影响

2020/01/23

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吸水室的设计

     吸水室指泵进口法兰到叶轮进口的过流部分。吸水室的功能是把液体按要求的条件引人叶轮。吸水室中的速度较小，因而水力损失和压水室相比要小得多.是吸水室中的流动状态，直接影响叶轮中的流动情况，对泵的效率也有一定的影响，尤其对泵的汽蚀性能影响较大。对于低扬程泵，损失的绝对位不大，但占扬程比例较大，因而对效率的影响、比高扬程泵相对要大得多。

     对吸水室的要求是:保证叶轮进口有要求的速度场，如速度分布均匀，大小适当，方向(环量)符合要求，水力损失最小。

下面简单介绍吸水室的设计。

(1）直锥形吸水室

直锥形吸水室见图9-58 （a)，结构简单，性能优良。其中液体在直锥形收缩管中流动，流速渐增，速度分布均匀，水力损失小，保证叶轮进日有均匀的速度场。由于结构限制，这种吸水室多用于单级悬臂式泵。

吸水室的设计

图9一58 吸水室的形状

吸水室进口直径Ds，通常取为

吸水室的设计

式中Dj——泵叶轮进口直径。

吸水室进口直径，也就是泵进口法兰处内径，应采用标准直径，通常吸人口的流速为3m/s左右。直锥形吸水室的长度，视泵的总体结构而定，并无特殊要求。

(2)环形吸水室

环形吸水室是形状和断面积相同的吸水室，因结构简单对称，常用于杂质泵和多级泵，如图9——58 (b)所示。

在环形吸水室中不能保证叶轮进口具有轴对称均匀的速度场。由图可见，液体以突然扩大的形式进人环形空间，之后又以突然收缩的形式转为轴向进人叶轮.液体在此过程中的损失很大，且流动不均匀。显然，在上半部进人叶轮的流速较下部大。另外。下半部液体从两侧向中间合拢，出现方向相反的旋转运动，因而速度是很不均匀的。

环形吸水室设计要点:

1)环形吸水室的进口，即是泵的进口，吸水室进口直径应采用标准直径;

2)环形吸水室的断面，环形吸水室的0一0断面，认为有一华流量流过，其他断面的大小应和0-0断面相同。具体结构形状，根据泵的总体结构确定。

在图9一58 （b）所示环形吸水室下部加隔舌，能改善流动均匀性。

(3准螺旋形吸水室

环形吸水室从进口向隔舌，面积逐渐适当的减小，可作成介于环形和半螺旋之间的准螺旋形吸水室，准螺旋形吸水室的水力性能优于环形吸水室，图9一59为AY油泵的吸人室水力图。 

吸水室的设计

图9一29）准螺旋型吸水室

(4)半螺旋形吸水室

鉴于液体流过吸水室断面的同时，有一部分液体进入叶轮，断面是从大到小逐渐变化，外壁是螺旋形的。平螺旋形吸水室和环形吸水室相比，有利于改善流动条件，能保证在叶轮进1.f得到均匀的速度场。

如图9-60所示，半螺旋形吸水室的平面图和轴面投影图，通常以隔舌所在的断面作为0断面，轴面图上表示厂各断面的形状和大小。平面图的外形线是根据轴面图外壁到轴线的跟离转移到平面图的相应射线上画出来的。吸水室断面的一般变化情况如图中所示，隔舌通常位于与水平线成45°处，有时增大到90°，对泵的性能影响不大，如果再

增加其夹角，性能变坏。

半螺旋形状吸水室从0°(隔舌)起，顺时针转到360°各处的速度变化情况，由图可 见，轴面速度um从0°到180°(8断面)基本是均匀的;从180°到360°因液体从吸水室直接进入叶轮，所以um值较大，但还是比较均匀的。液体旋转速度、。在阶舌处受到阻挡，其值等于0从0°到180°因隔舌的影响um，逐渐增加，过180°之后，液体直接进人叶轮，um逐渐减小，到270°之后，因液体的旋转方向相反，出现反方向的um运动。可见um是不均匀的，尽管这样，由于平螺旋形吸水室有稳定液流的隔舌，并能造成一定的环量， 如果设计得当，水力性能并不次于直锥形吸水室。

叶轮和压水室的匹配对泵性能的影响

(1)喉部面积对泵特性的影响

设任意形状的涡室(图9-5)喉部(近似为第8断面)的平均流速u3，按自由旋涡理论(uur一const)可以写成

叶轮和压水室对泵性能的影响-

  如果涡室宽度B和r无现成的解析关系，可以利用图解积分近似求解.当断面为方形时，则直接积分，因r2和r3相差不大，假设r3= r2，则

叶轮和压水室对泵性能的影响

  对于导叶，设导叶喉部面积F3=a3b3，近似写成r3=r2，则有

叶轮和压水室对泵性能的影响-

  将式(9一2)的uu2代入基本方程 叶轮和压水室对泵性能的影响

  为直接说明涡室儿何参数对泵特性的影响，进一步简化，设液体通过喉部的平均流速u3为

叶轮和压水室对泵性能的影响-

  式中F3一一喉部面积;

   zd-—导叶叶片数，对涡室，zd=1

叶轮和压水室对泵性能的影响

  式中r3一喉部中心到轴中心的距离。

  对于既定的泵，r3 ,F3,Zd为定值，上式写成

叶轮和压水室对泵性能的影响-

  改变F3,r3时，压水室特性(理论扬程H)的变化，如图9--73所示。、