淺談各類自吸泵的特點

李 旋

遼寧格瑞特泵業有限公司，遼寧 沈陽 110000

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淺談各類自吸泵的特點

李 旋

遼寧格瑞特泵業有限公司，遼寧 沈陽 110000

近年，由于長軸液下泵事故頻發，各大煉油廠響應中石油通知，相繼對原有長軸液下泵進行改造，同時停用潛水泵，各新項目也不再采用。于是，自吸泵成了許多液池和地下罐介質輸送的最佳選擇。

自吸泵；種類；特點；應用

一、容積泵

容積泵大多本身具有一定的自吸能力，但普遍存在成本高、噪聲大、維修不便、輸送介質脈沖明顯的缺點。另外，容積泵一般對介質中的雜質比較敏感，而液池和地下罐的介質很多都是污油、污水，過濾器又會明顯增加管道阻力，所以除了輸送粘性介質、精確計量等特殊工況，實際應用中很少采用。

二、普通離心泵加裝底閥

最原始的方法是在離心泵吸入管路末端安裝底閥。在啟泵前，先將吸入管路和泵殼內注滿液體，然后啟泵。

由于底閥的可靠性不高，實際應用中經常是每次啟泵前都要灌泵，非常不便，所以也很少采用。從原理上講，這種形式的泵并不屬于自吸泵。

三、無密封自吸泵

無密封自吸泵在使用前需要在泵殼內灌滿液體，啟動后，葉輪將泵殼內的液體和吸入管路內的氣體一起吸入，排出時經過氣液分離室降低流速，液體回到泵殼內，氣體排出泵外，這樣在泵殼內就形成了負壓，液池和地下罐的介質被吸入到吸入管路和泵殼內，經過一段時間的運行，吸入管路和泵殼內完全充滿液體，完成自吸過程。停泵后，泵殼內仍存有足夠量的液體，避免再次啟動時灌泵。這種自吸泵采用立式結構，在軸與殼體的間隙處設置副葉輪，在泵正常運行的時候，副葉輪處形成的負壓起到密封的作用；當泵停止運行，副葉輪失去密封作用，介質氣從間隙處溢出；當泵運行在關閉點時，泵腔內的壓力高于副葉輪處，介質呈霧狀噴出。無密封自吸泵一般要求開閥啟動。

無密封自吸泵具有結構簡單、價格低廉的優點，但是自吸能力有限，且自吸時間長，當輸送易燃、易爆、腐蝕、劇毒等介質時，有明顯的安全隱患。所以，無密封自吸泵一般用在較清潔的污水輸送工況。

四、內回流自吸泵

內回流自吸泵的工作原理與無密封自吸泵基本相同，使用前需要灌泵，啟動后經過一段時間的氣液分離，吸入管路和泵殼內完全充滿液體，完成自吸過程。停泵后，泵殼內也存有足夠量的液體，避免再次啟動時灌泵。與無密封自吸泵不同，這種自吸泵采用臥式結構，軸與殼體密封分為填料密封、機械密封，也可以結合磁力泵做成零泄漏的自吸泵。內回流自吸泵一般要求開閥啟動。內回流自吸泵也具有結構簡單、價格低廉的優點，但同樣自吸能力有限，自吸時間長。內回流自吸泵結構比較緊湊，氣液分離室較小，對介質中的雜質比無密封自吸泵更敏感，一般要求輸送的是清潔介質。所以，內回流自吸泵一般用在清潔介質的輸送工況，特別是劇毒類介質，非常適合采用磁力式內回流自吸泵。

五、自吸罐式自吸泵

市場上自吸罐式自吸泵的種類比較多，結構都是在離心泵的吸入口安裝一個自吸罐，自吸罐的設計理論略有不同，其主要原理是：離心泵啟動后先將自吸罐和泵腔內的一部分液體排出，在自吸罐和泵殼內就形成負壓，液池和地下罐的介質被吸入到吸入管路、自吸罐和泵殼內，吸入管路內的氣體通過各種設計的氣液混輸器隨液體一起排出，逐漸使吸入管路、自吸罐和泵殼內均充滿液體，完成自吸過程。停泵后，自吸罐和泵殼內仍存有足夠量的液體，避免再次啟動時灌泵。

自吸罐式自吸泵結構簡單，維修方便，由于自吸罐是單獨設計，即使輸送雜質較多的介質也可以設置清理孔定期清理；備件方面，與普通的離心泵通用；密封方面，一般不采用填料密封，避免漏氣，適用各種單端面、雙端面機械密封。自吸罐式自吸泵一般要求開閥啟動。

從工作原理可以看出，自吸罐式自吸泵仍需要灌一次泵，且由于自吸罐的容積與吸入管路的大小、長短有關，與無密封自吸泵和內回流自吸泵相比，需要灌更多的液體，并在停泵時一直存在自吸罐內，對于易燃、易爆、腐蝕、劇毒等介質一般不建議采用。隨流量增大，離心泵吸入口和吸入管路增大，自吸罐容積也要增大，所以自吸罐式自吸泵不適用與大流量工況。由于小流量工況的氣液混輸效果不理想，自吸罐式自吸泵通常也不適用于10m3/h以下的小流量工況。自吸罐式自吸泵在剛開始工作的時候是氣液混輸狀態，出口壓力不穩定，且對吐出管路會產生一定的沖擊。

六、強自吸泵

所謂強自吸泵只是本文的一個稱呼，結構是在離心泵(或驅動機)的驅動軸上加裝一套抽真空裝置，抽真空裝置的設計理論略有不同，其主要原理是：離心泵啟動后帶動抽真空裝置與其同時工作，抽真空裝置將吸入管路和泵殼內的氣體排出，在吸入管路和泵殼內形成負壓，液池和地下罐的介質被吸入到吸入管路和泵殼內，使其短時間內充滿介質，完成自吸過程。再次啟動時，重復上述過程。強自吸泵自吸能力強，自吸時間短，且不需要灌泵，與前面幾種自吸泵有本質的區別。

強自吸泵結構比較復雜，傳動裝置容易出現故障，且啟泵時，泵腔內沒有液體，機械密封處于干磨狀態，一般要求采用外沖洗，在啟泵前接通沖洗液。強自吸泵一般要求關閥啟動。

七、配有獨立抽真空裝置的自吸泵

這種自吸泵目前也是種類繁多，其結構都是在離心泵的吸入管路(或吐出管路)上加裝一套抽真空裝置，獨立抽真空裝置大致分為透平機式、隔膜泵式、水環真空泵式等幾種，其主要原理是：啟動時離心泵不工作，獨立抽真空裝置先啟動，將吸入管路和泵殼內的氣體排出，在吸入管路和泵殼內形成負壓，液池和地下罐的介質被吸入到吸入管路和泵殼內，使其短時間內充滿介質，完成自吸過程，這時通過配套的控制裝置停止獨立抽真空裝置工作，并連鎖啟動離心泵。再次啟動時，重復上述過程。這里的控制裝置由于各制造廠不同的設計理念而有所差別。

配有獨立抽真空裝置的自吸泵自吸能力強，自吸時間短，且不需要灌泵，與強自吸泵的原理比較接近，但因為是獨立抽真空裝置先工作，離心泵在灌泵后才啟動，避免了密封的干磨，適用各種單端面、雙端面機械密封，一般不采用填料密封，避免漏氣。

這種自吸泵的泵本體就是普通離心泵，但配套的獨立抽真空裝置和控制裝置一般都涉及到專利，維修和配件比較依賴制造廠，整機采購和配件成本也都比較高。配有獨立抽真空裝置的自吸泵一般要求關閥啟動。

八、總結

目前市場上自吸泵大致就有這么幾類，在選用時可以考慮實際需要選擇適合的產品。另外，自吸泵大多是間斷運行，無論以上哪種自吸泵在停泵后設備內部都或多或少的存有一些介質，北方室外使用時需要特別考慮設備的冬季防凍保護。

[1]離心泵設計基礎編寫組.離心泵設計基礎.機械工業出版社，1974.

[2]沈陽水泵研究所，中國農業化科學研究院.葉片泵設計手冊.機械工業出版社，1983.

[3]江蘇工學院，查森.葉片泵原理及水力設計.機械工業出版社，1988.

[4]關醒凡.現代泵技術手冊.宇航出版社，1995.

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