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(guó)Sundyne公司首先研究成功，主要用于火箭發(fā)動(dòng)機(jī)。在石化工業(yè)中也可部分代替旋渦泵和多級(jí)泵。目前該類泵的轉(zhuǎn)速可達(dá)30000r/min揚(yáng)程2000m以上。 當(dāng)離心泵的比轉(zhuǎn)速ns<40時(shí)，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(guò)分狹小，給鑄造和加工都帶來(lái)很大的困難，并且泵的特性也很難保證設(shè)計(jì)點(diǎn)就是zui率點(diǎn)，因此不宜采用常規(guī)的離心泵設(shè)計(jì)方法，而應(yīng)采用切線泵設(shè)計(jì)方法。

二、切線泵的工作原理

    切線泵的過(guò)流部件由吸人管、葉輪、外周環(huán)形空間和排出擴(kuò)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(huán)形空間內(nèi)旋轉(zhuǎn)，可以近似認(rèn)為流體的旋轉(zhuǎn)速度和葉輪的旋轉(zhuǎn)速度相等，即ν=u，也就是流體相對(duì)葉輪沒有相對(duì)速度。實(shí)際上因u很高，相對(duì)速度很小。

    這也是切線泵的特性中特別令人注目的一點(diǎn)。亦即原來(lái)形式的泵關(guān)死點(diǎn)的揚(yáng)程，斯捷潘諾夫提出的zui常用的數(shù)值是0.57，在同一葉輪直徑，同一轉(zhuǎn)速下進(jìn)行比較，切線泵具有原來(lái)類型泵(1.2~1.4)倍的高揚(yáng)程，而且這個(gè)揚(yáng)程在整個(gè)使用流量范圍內(nèi)幾乎是不變的。反過(guò)來(lái)看，揚(yáng)程系數(shù)高，就意味著在相同轉(zhuǎn)速下產(chǎn)生相同的揚(yáng)程所需的葉輪直徑小，這樣低比轉(zhuǎn)速的圓盤摩擦損失就會(huì)對(duì)應(yīng)減小很多。

    此外，切線泵在其實(shí)際使用范圍內(nèi)，泵殼內(nèi)的旋轉(zhuǎn)液流與葉輪之間基本上沒有相對(duì)流動(dòng)，葉輪和水流保持一種剛體的關(guān)系。因此，它與原來(lái)形式的泵不同，它沒有因從口環(huán)處回流而產(chǎn)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(yōu)點(diǎn)，構(gòu)成了切線泵在ns< 100的低比轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)具有較高的效率的原因。

    通常認(rèn)為在比轉(zhuǎn)速ns=56附近，切線泵效率zui高，并且比轉(zhuǎn)速大于56時(shí)，效率下降。因此，比轉(zhuǎn)速大于56時(shí)就沒有必要使用切線泵。

    流體在葉輪外周以u2的速度旋轉(zhuǎn)，只有在擴(kuò)散管入口處才有一部分流體輸出去，其大部分流體仍在環(huán)形空間中旋轉(zhuǎn)。而一般離心泵執(zhí)葉輪流出的流體全部流到壓水室的擴(kuò)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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