旋转喷射泵的设计与应用

2022-09-11 版权声明 我要投稿

旋转喷射泵, 又称皮托泵, 是今年来研制出的一种新型的、结构和工作原理都很独特的极低比转速泵。该泵流量平稳, 无脉动现象, 易损件少, 维修量小, 使用寿命长, 是一种具有发展前途的新型工业管道用泵。

1 旋转喷射泵的国内外发展概况

世界上关于旋转喷射泵 (皮托泵) 的专利是1923年由F.W.Krogh首先申请的, 他把皮托管的原理推广应用于泵的设计上, 故称皮托泵[1]。1939年至1945年德国和英国为开发火箭和导弹的应用而研制旋转喷射泵, 随着二战的结束, 旋转喷射泵的研究陷入低谷。直到20世纪60年代, 人们发明了封闭转轮和封盖, 这二者组成了一个径向的旋转叶轮才使得旋转喷射泵开始发展起来, 并最终形成了当前的基于皮托管原理的旋转喷射泵模型。20世纪60年代的美国出现了旋转喷射泵的专利, 到70年代, Kobe公司生产出了第一台商用旋转喷射泵, 从此旋转喷射泵开始走向市场, 逐渐被人们所接受。此后七、八十年代在国际上出现了一段关于旋转喷射泵的专利高潮。在国外, 旋转喷射泵已具有比较令人满意的性能。

在我国, 旋转喷射泵的发展基本上经历了引进—消化吸收—开发生产的过程。1987年, 我国第一次引进旋转喷射泵, 是在炭黑新工艺改造中用于原料油的输送[2]。1988年, 龙兴茂等[3]对旋转喷射泵作了专题介绍, 详细介绍了旋喷泵结构和原理, 列出了系列产品的性能范围和所用的材料, 并说明了旋转喷射泵在小流量高扬程范围内的发展前景。董长善[4]也专门对美国贝克休斯公司的旋转喷射泵进行了介绍, 详细列出了贝克休斯公司生产的3种旋转喷射泵的主要参数和主要部件的材料。1989年北京化工机械厂[5]开始对旋转喷射泵进行调研和试制, 1992年通过化工部鉴定。2002年, 山东长志泵业有限公司研制的LG-2/130和RA-2/130型管道式旋转喷射泵, 经山东海化集团等单位长期使用证明, 运行平稳、可靠, 各项性能均达到设计要求[6,7]。随着旋转喷射泵的成功引进, 国内开始对旋转喷射泵的工作原理、结构特点、水力设计及使用条件等进行研究[8,9], 取得了一些初步成果。

2 旋转喷射泵的基本结构和工作原理

旋转喷射泵的基本结构如图1所示, 主要零部件有:主轴、转子套 (壳体) 、转子 (包括导液轮) 、集流管、低压液体进口管腔、高压液体出口管。

集流管是旋转喷射泵的重要过流部件之一, 是旋转喷射泵的核心部件。集流管的结构决定着旋转喷射泵的性能参数, 如流量、效率等。在设计时, 为了减小流体阻力, 须将其外型设计成流线型;内腔要求十分光滑, 以减小流动阻力, 但因其内腔无法进行机械加工, 因此要求较高的铸造精度。一般地, 集流管外型采用翼片状流线型, 内腔为两端有圆弧过渡的枣核形, 如图2所示。

旋转喷射泵的基本原理是:液体首先由低压入口经一环形通道进入转鼓中心, 在高速旋转的导液轮的作用下, 液体从转鼓中心甩向转鼓壁面, 并获得很高的周向速度, 并以此速度随转鼓一起高速旋转。在此过程中产生很高的离心液压。在离心液压的作用下, 靠近集流管进口的液体以很高的线速度进入吸收管, 最后从转鼓中心处的外接高压管流出。

3 结语

根据旋转喷射泵的性能特点, 利用其工作原理, 设计了一台小型旋转喷射泵, 经北京化工大学审核, 北京化工大学实验工厂加工制造, 试运转成功, 从而取代了我厂早期购置的多效蒸馏水机配套的进料泵。自从旋转喷射泵在我厂的纯水处理系统投入使用以来, 由于它的性能稳定, 输出无脉动, 使蒸馏水机的操作易于控制, 运转状态比较理想, 取得了良好的效果和较高的经济效益。

摘要:旋转喷射泵是利用皮托管原理研制的小流量高扬程泵, 属结构特殊的新型极低比转数泵。本文介绍了旋转喷射泵的工作原理, 基本结构, 主要优缺点, 国内外发展动态及我厂的应用实例。

关键词:旋转喷射泵,研究,发展与应用

参考文献

[1] Steve Osbom.The Roto-Jetpump:25 years new[J].World Pumps, 1996 (12) :32-35.

[2] 李刚.引进设备, 完善新工艺炭黑生产线[J].炭黑工业, 1990 (1) :16-17.

[3] 龙兴茂, 史国平.旋转喷射泵概述[J].水泵技术, 1988 (3) :47-48.

[4] 董长善.美国贝克休斯公司的旋转喷射泵[J].石油化工设备技术, 1994 (4) :38-39.

[5] 刘长治.小流量高扬程旋转喷射泵[J].石油化工设备技术, 1994 (4) :36-37.

[6] 徐秀生, 左长志, 王玉霞.LG-2/130型管道式旋转喷射泵的研制[J].化工设备与管道, 2005 (6) .

[7] 徐秀生, 左长志, 王玉霞.RA-2/130型旋转喷射泵的研制[J].石油机械, 2006 (34) .

[8] 杨军虎, 张红霞, 张光一, 等.旋转喷射泵转子腔内液体的流动规律[J].兰州理工大学学报, 2009 (2) :55-57.

[9] 刘赫.旋转喷射泵的应用及其性能优势[J].中国高新技术企业, 2009 (18) :38-39.

上一篇:浅议图书馆员的学习问题下一篇:探究化工生产工艺中绿色化工技术的开发与应用

热门文章
    相关推荐