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LG2130型管道式旋转喷射泵的研制0热泵机组

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LG-2/130型管道式旋转喷射泵的研制

LG-2/130型管道式旋转喷射泵的研制 2011年12月09日 来源: 引言旋转喷射泵简称旋喷泵又称为滞止冲压泵,是美国贝克公司根据航天冲压发动机的滞止冲压的原理,于二十世纪八十年代初期首先研究成功的新型泵。事实上,二十世纪五十年代就有学者提出了旋转喷射泵的原理设想,七十年代出现了相关专利技术,八十年代初期美国贝克公司突破技术瓶颈,成功研制出旋转喷射泵并投放市场。旋转喷射泵主要应用于石化、食品、造纸、锅炉给水等行业中部分代替旋涡泵、高速泵和往复泵。我国对旋转喷射泵的研究是从九十年代开始的,初期阶段主要是研究国外的样机,通过样机的试制和反复试验摸索出一些经验和设计方法。目前,旋转喷射泵的研究尚处于摸索阶段,其产品在国内还没有真正形成市场和规模。旋转喷射泵属于高扬程、小流量泵。过流部件和结构形状与一般离心泵不同,它仅有两个部件----旋转体转子和接收管,是一种结构十分简单的泵。国外称之为世界上结构最简单的泵。2002年,山东长志泵业有限公司开始研制LG-2/130型管道式旋喷泵,历经二年多时间的反复试验和多次结构改进,取得了成功。本文将介绍泵的原理、结构特点、设计计算、研究试制以及结构改进等情况,以供读者参考。工作原理和特性旋转喷射泵是基于离心增压和滞止冲压两个物理作用而实现对流体作功的原理。离心增压的过程是由一个高速旋转的叶轮,把流体从轴心入口吸入,在离心升力作用下甩到叶轮外缘的径向出口,使流体压力得以升高。而滞止冲压的过程是通过离心增压升高的流体在包容叶轮的一个转子内,继续高速旋转时被一个接收管滞止,其旋转速度的动能被进一步转化为流体的压力---滞止冲压作用。因为接收管口径小,所以泵的流量可以设计很小,而扬程却很高。在旋转喷射泵中,流体在旋转体叶轮外周以u2 的速度旋转,只有在接收管入口处才有一部分流体输出去,其余大部分流体仍在环形空间中旋转。而一般离心泵从叶轮流出的流体全部流到压水室的扩散管中输出,所以这种泵也称为分流泵(有部分流体流出)。流量---扬程特性因为旋转喷射泵叶轮出口角β=90°,所以理论扬程—流量曲线为一直线。旋转喷射泵的接收管喷嘴的截面积A 对泵的特性有重要影响,先后设计试验了接收管喷嘴直径有φ12、φ9、φ7.5和φ5共四种,试验结果见图二 接收管喷嘴与泵流量、扬程关系曲线。 试验表明,当流体流过喷嘴的速度Q/A等于流体的旋转速度u2时,泵的流量保持不变,扬程急剧下降到零,这种特性称为流量切断特性(3)。假设不改变孔嘴的面积A,增加流量,则孔嘴内流体的速度大于流体的旋转速度,破坏了液流的连续性,这就不会产生扬程。流量切断点主要是由集流管喷嘴的截面积决定的,改变A可得到不同的切断流量点。试验证明,旋转喷射泵的最高效率点在切断流量点附近。特点可以输送含颗粒的流体 旋转喷射泵的旋转体叶轮是开式的,接收管是静止不动的。因此,运转中不会产生轴向力;如图1所示,旋转喷射泵不需要密封环,无密封环泄漏问题。另外,这种泵没有间隙特性,因为一般离心泵,采用开式叶轮,叶轮和壳体的间隙必须很小,而旋转喷射泵的接收管喷嘴是静止不动的,旋转体叶轮与接收管的间隙很大,对泵的性能无大的影响。所以这种泵可以输送含颗粒的流体。可以输送怕破乳的流质食品 旋转喷射泵的接收管是静止不动的,流体是通过接收管喷嘴直接排出,没有剪切,因此消除了破乳现象。因此,很适合于怕破乳的流质食品的输送。系列化及维护简单 因泵中水力部件只有两个,改变泵转速或接收管喷嘴孔口的尺寸,就可以得到不同的扬程和流量,因此,系列化非常容

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