关于泵的轴向力

关于泵的轴向力

一、轴向力的产生及危害水泵在正常运转过程中，其

主轴会产生轴向力。由于泵腔内流体流动，必然会对主轴产生动反力，因而泵工作时产生轴向力不可避免。转子在轴向力的作用下，产生轴向位移，造成动静部间相互研磨、碰撞，导致水泵严重损坏。轴向力的存在会造成水泵无法长时间平稳运行，降低其使用寿命和整体性能，严重时甚至危及操作人员的安全。因此，平衡水泵轴向力，是提高水泵主轴性能，从而提升水泵整体性能及安全性的关键。除以上必然因素

造成泵转子产生轴向力外，其他不合理因素也会导致轴向力，主要有以下几种: 1、当泵在正常运行时，叶轮吸入口处的压力为P1，叶轮背面的压力为P2,且P2>P1。因此沿着泵的

轴向方向就会产生一个推力F1。

2、液体流经叶轮后，由于流动方向变化所产生的动反力F2。在多级离心泵中，流体通常由轴向流入叶轮，径向流出，流动方向的变化是由于液体受到叶轮的作用力，因此液体也反作用给叶轮一个大小相等、方向相反的力。由于叶片上压力分布不对称而引起的轴向力F

3。叶片工作面压强大于叶片背面的压强，其所形成的压力

差也将产生轴向力。

4、由于叶轮流道内的压力分布不对称而产生的轴向力F4。

5、对子立式泵而言，其内部的转子是有重力的，这会成为轴向力的组成部分；而对于卧式泵，这个轴向力是不存在的。

6、叶轮前后盖板不对称；

7、轴台阶，轴端等结构设计存在不合理因素；8、其他因素引起转子产生轴向力，如泵腔内径向流。在众多产生轴向力的因素中，泵腔内流体的动反力以及叶轮前后盖板不对称是转子产生轴向力的主要原因。二、水泵轴向力平衡方法平衡水泵转子轴向力的方法多种多样，例如在泵外部设置推力轴承、于水泵腔体上开设平衡孔或平衡管以降低泵压、叶轮设计时采用背叶片、双叶轮、叶轮对称分布等形式，以及使用平衡盘、平衡鼓结构等。其中，多利用平衡盘和平衡鼓结构对转子轴向力进行平衡。平衡盘被广泛应用在多级泵的轴向力平衡上，位于泵末级叶轮之后，其结构原理如图1所示。平衡装置存在径向和轴向两个间隙，由末级流出的带压液体，经径向间隙流入平衡盘前的空腔中，使之形成高压力状态。于平衡盘后侧的空腔上开设平衡管，并与水泵入口相连通，使该处空腔内压力与泵入口处压力基本一致。由于平衡盘前后两空腔内压力不等，构成压力差，产生与轴向力反向的平衡力，达到平衡效果。采用平衡盘结构平衡水泵转子轴向力时，由于轴向力不断变化，平衡力也随之改变，因而，其工作过程是动平衡过程。平衡盘依靠转子窜动自动调节其可变间隙大小，从而调节平衡力大小，能够充分平衡

转子轴向力，无需依靠外部推力轴承辅助，因而平衡结构可省略外部推力轴承。

平衡盘结构存在的缺陷: (1)当泵转子以较低速度启动时，泵中流体产生的推力较小，无法将平衡盘推离平衡座，导致工作时二者接触，产生研磨，造成磨损，达到一定限度后需进行更换，降低平衡盘使用寿命。(2)平衡盘轴向间隙极小，使得其应用范围受限，不适用于泵体内液体含沙、泵干转或泵内液体接近气化等工况。(3)由于平衡盘依靠平衡管泄露泵内液体，使其前后产生压差来平衡轴向力，泄露会造成泵的效率降低。平衡鼓在离心压缩机轴向力平衡领域应用较为广泛，其结构如图2所示，平衡鼓不存在轴向间隙(公众号:泵管家)，带压液体经平衡鼓径向间隙进入平衡腔，构成高压，于其后的空腔内壁上设置平衡管与泵入口相通，使腔内压力始终大于或等于入口压力，从而达到平衡轴向力的目的。采用平衡鼓结构平衡轴向力，平衡鼓结构动静部间的间隙为制造时制定，无法自动调整平衡力大小，因而，需要在外部安装止推轴承以平衡多余的平衡力，其优点在于，动静部无接触，无磨损，因而使用寿命较长。单独采用平衡盘进行水泵轴向力平衡时，由于其轴向间隙极小，当泵体内液体流量发生变化，或水泵工作状态发生瞬时变化时，极易造成平衡盘与平衡环贴合或卡紧，二者产生研磨、损坏，从而大大降低平衡盘寿命，影响水泵正常运作。因而，为提高水泵轴向力

平衡机构性能，可采用平衡鼓结构进行轴向力平衡，但单独采用平衡鼓结构进行轴向力平衡时，泵体会产生较大泄露，极大地降低了水泵的输送效率。因此，为了提高平衡装置总体性能，结合二者优点，可采用平衡盘与平衡鼓联合结构平衡水泵转子轴向力。结构如图3所示。

采用这一结构的优点在于：(1)单独采用平衡鼓平衡轴向力时，需在外部加装止推轴承，采用该联合结构时,由于平衡盘的存在，可省略安装止推轴承。(2)平衡鼓平衡轴向力的同

时也可平衡掉一部分平衡盘产生的平衡力，减小平衡盘前后压力差，使平衡盘与支撑环更易分离，不易造成磨损，使整个平衡装置性能可靠。(3)要求泵进行空转时，需在泵上安

装止推轴承，联合机构的存在可以大大降低止推轴承的负荷。本文给水泵应用于核电站辅助给水，电动机辅助给水泵规格书规定，不允许单独采用平衡盘作为轴向力平衡装置，因而测试对象拟定采用单平衡鼓或平衡盘与平衡鼓联合机构作

为泵轴向力平衡装置。

三、流量与轴向力关系计算水泵转子轴向力大小与流体流量关系的计算情况复杂，形式多样，采用不同形式的平衡结构，其平衡力计算方法也相应不同。本文测试对象拟定采用单平衡鼓或平衡盘与平衡鼓联合机构两种不同结构作为泵

轴向力平衡装置，选取性能最优者作为最终平衡方案。分别根据两种不同结构，确定经平衡装置平衡后，总轴向力与流

量关系。①采用单平衡鼓作为轴向力平衡装置，计算采用这一结构时，泵体内流体流量与转子总轴向力大小关系。②以平衡盘与平衡鼓联合机构作为轴向力平衡装置，计算采用这一结构时，泵体内流体流量与转子轴向力大小关系。

四、轴向力的测试

现有的轴向力预测方法一般分为试验测量采用经验公式计

算两种，水泵厂很多由经验法和理论计算法所得出的轴向力精度及适用性较差，对于重要用途的离心泵需要进行轴向力的实际测量，以保证正确设计轴向力平衡装置，选用合适的轴向推力轴承，防止轴向力平衡装置或轴承破坏引发的失效等故障。同时，通过测试还可以获取准确的轴向力数值，用来校正和修改经验计算公式及理论计算模型。综合国内外多种轴向力测试方法，可分为以下几类：

1、安装拉压力传感器2010年，俄罗斯学者提出在测试轴向力时，可以将该测力仪安装在泵转子末端，直接测量轴向力，利用弹性元件及应变片产生的形变进行测量，其测试方法如下图所示。该方法结构简单，易于安装，但体积较大，不适合内部结构紧凑的水泵装置。

2、液压测力机构利用液压测力机构测试单级离心泵轴向力的装置,如图2所示，该装置由轴向力输出、轴向力输入、轴向力数值显示和砝码测力机构四部分组成。其基本原理是泵运行时，泵轴在轴向力与静态液压测力机构给予的相反方向力轴向力的作用下，达到轴

向平衡，不产生轴向位移。由于该装置能够自动消除滑动摩擦力和静摩擦力的干扰，所以液压测力机构给予泵轴的反向轴向力正好等于泵腔内运动流体给予叶轮的轴向力。读出两个显示装置的压力差，就能得到轴向力的大小.还可以用静态液压测力机构和砝码测力机构互相酉己合测出轴向力，对比两套测力装置的测试结果(公众号:泵管家)。该方法可以在时一种工况下用两种方法同时测量，从而具有自校功能，准确性高，读取数据方便快捷，但装置体积较大，装配复杂。3、直接粘贴应变片

在结构紧凑的泵上，由于轴向空间被机械密封占据，没有足够的空间给予安装测量装置，难以测定轴向力。用“多点应力法”测量多级离心泵轴向力和径向力，该方法是根据多级离心泵的受力特点，对离心泵后端轴承的支架进行测量，该支架的形状通常都为一定厚度的准半圆柱壳体，选取适当的截面粘贴应变片，读取测试值后，再计算轴承支架的惯性矩、金属截面积形心位置等几何特性，通过轴向力计算公式最终求得轴向力。该方法所占空间小，但计算复杂。

4、测力弹性元件测量燃气轮压气机转子轴向力的传感器，当转子轴承腔内有一定的安装空间时，可以考虑在轴承的两侧安装传感器弹性元件，弹性元件设计为圆环形，其几何尺寸近似于转子推力轴承的外环的尺寸，分别将圆环形传感器安装在轴承的两端面，直接感受轴承外环轴向力。该方法结

构简单，尺寸小，实时性好，但测量结果易受到环境干扰。

5、弹簧秤测量装置以弹簧秤为测力核心，轴承座与定子固定，轴承套与右轴承座为间隙配合，安装在轴承套内的零件可随转子一起作轴向位移，压盖与测力拉杆连接，利用杠杆原理，通过弹簧枰进行轴向力测量。当水泵运转时，叶轮转子体在轴向力的作用下偏向一端，用外力拉动转子居中，此拉力与轴向力相等，测力机构测得的拉力即为轴向力。该方法原理简单易懂，但测试精度不高，数据不能即时与微机数据处理系统相连接，不能实现实时的数据采集。

6、电涡流效应测量装置可以使用电祸流式测力仪来测量主轴回转精度,当被测对象的尺寸、位移等参数发生改变时，会引起测力仪感应线圈电感、阻抗等特性发生变化，并具备特定对应关系。如果上述参数中的某一个发生改变，即可用来实现各类测试。测量时，在主轴的轴线平行方向安装这个电涡流式测力仪，当有轴向力产生时，主轴产生位移，使主轴末端与涡流式测力仪线圈之间的距离发生变化，与侧向测力伩配合，将位移量转化为电信号，经放大、滤波、A/D转化等处理转化为数字信号，再经计算机处理即可得到使主轴产生此位移量的轴向力大小，该方法可结合计算机处理数据，实时性好，抗干扰能力强，但不适于内部结构紧凑的机械装置。除了以上介绍的方式外，水泵厂还有利用即应变计填埋法，轴向电磁力，等离子电弧力等方法测量轴向力。

多级离心泵常见的轴向力平衡装置

多级离心泵常见的轴向力平衡装置 軸向力平衡装置的选取是多级离心泵设计中的关键问题，其目的是平衡轴向力，防止转子的轴向窜动。文章分析了多级离心泵轴向力产生原因，并介绍了常用的平衡装置。 标签：多级泵；轴向力；平衡装置 引言 多级离心泵在电力、石油化工等行业被广泛应用。轴向力平衡装置的选取是泵组设计的关键问题，检查平衡装置是否需要更换或优化也是多级离心泵维修中的一项重要工作。泵组运转过程中，若平衡装置不能中和泵组产生的轴向力，则会造成泵动静部件摩擦而降低效率，严重时泵转子与各静部件咬死而导致泵损坏。 1 轴向力的产生 多级离心泵运行过程中产生的轴向力包括以下几种：因作用在各叶轮吸入端（驱动端）和吐出端（自由端）的压力不相等，从而产生指向泵驱动端的轴向力；液体从吸入口到排出口改变方向时作用在叶片上的力，指向叶轮背面，称为动反力；由于泵内叶轮进口压力与外部大气压不同，在轴端和轴台阶上产生的轴向力；立式泵转子重量引起的向下的轴向力；其他轴向力。 2 轴向力的平衡装置 总轴向力会使转子轴向窜动，造成泵动静部件摩擦，而平衡装置的两端有一个压力差，其中的液体形成一个与总轴向力方向相反的平衡力，平衡力大小随平衡盘的移动而变化，直到与轴向力抵消，但由于惯性的作用转子不会立即停止窜动，而是在平衡位置左右窜动且幅度不断减小，最终停留在平衡位置，故随着运行工况的变化，泵转子始终处于动态平衡状态。 平衡装置的设计为多级离心泵设计中的重点，包括叶轮对称布置（适用于偶数级泵）与平衡盘（鼓）法两大类，平衡盘（鼓）法又包括平衡鼓、平衡盘、平衡盘鼓、双平衡鼓形式，随着结构的逐渐复杂，平衡效果也越好。 平衡盘（鼓）法多与推力轴承配合使用，推力轴承一般只承受5%～10%的轴向力，在设计平衡盘（鼓）时，一般不考虑推力轴承平衡的轴向力，保证泵在推力轴承损坏的情况下，平衡盘（鼓）仍能正常工作。 2.1 叶轮对称布置法 叶轮级数为偶数时可采用叶轮对称布置法平衡轴向力，设计上要注意反向叶

12离心泵试题

选择题 1、水泵的及水高度是指通过泵轴线的水平面与（C ）的高差。当水平下降致超过最大吸水高度时，水泵将不能吸水。 A、水泵排口 B、水泵泵体出口 C、吸水平面 2、当水泵叶片入口附近压强降至该处水开始（A ），水泵将产生汽蚀现象，使水泵不能正常工作。 A、汽化成汽泡 B、凝结成冰 3、水泵运转中，由于叶轮前、后底盘外表面不平衡压力和叶轮内表面水动压力的轴向分力，会造成指向（B）方向的轴向力。 A、吸水口 B、吸水口方向 4、油泵的吸油高度比水泵小得多的原因主要是（C） A、油泵的结构使其吸力比水泵小 B、油液比重比水大得多 C、油液比水更易于汽化而产生汽蚀 5、水泵的标定扬程为150m，当实际扬程达到160m时该水泵将（B） A、不能把水扬送不能到位 B、能把水扬位，但流量、效率将会发生变化 6、离心泵在额定转速下运行时，为了避免启动电流过大，通常在( C ) A.阀门稍稍开启的情况下启动 B.阀门半开的情况下启动 C.阀门全关的情况下启动 D.阀门全开的情况下启动 7、两台同性能泵并联运行，并联工作点的参数为q v并、H并。若管路特性曲线不变，改为其 中一台泵单独运行，其工作点参数为q v单、H单。则并联工作点参数与单台泵运行工作点参数关系为( B ) A.q v并=2q v单,H并=H单 B.q v并<2q v单,H并>H单 C.q v并<2q v单,H并=H单 D.q v并=2q v单,H并>H单 8、对一台q v—H曲线无不稳区的离心泵，通过在泵的出口端安装阀门进行节流调节，当将 阀门的开度关小时，泵的流量q v和扬程H的变化为( C ) A.q v与H均减小 B.q v与H均增大 C.q v减小，H升高 D.q v增大，H降低 9、离心泵，当叶轮旋转时，流体质点在离心力的作用下，流体从叶轮中心被甩向叶轮外缘， 于是叶轮中心形成( B ) A.压力最大 B.真空 C.容积损失最大 D.流动损失最大 10、具有平衡轴向推力和改善汽蚀性能的叶轮是（ C ） A半开式B开式C双吸式。 11、一般轴的径向跳动是：中间不超过（ A ），两端不超过（ A ） A0.05毫米0.02毫米B0.1毫米0.07毫米C0.05毫米0.03毫米 12、水泵各级叶轮密封环的径向跳动不许超过（ A ） A0.08毫米B0.06毫米C0.04毫米 13、离心泵的效率等于（ B ） A机械效率+容积效率+水力效率B机械效率×容积效率×水力效率C（机械效率+容积效率） 14、水泵发生汽蚀最严重的地方是（ A ） A 叶轮进口处B.叶轮出口处C叶轮轮毂 15、输送水温高的水泵启动时，应注意（ B ）

水泵轴功率计算公式

水泵轴功率计算公式 这是离心泵的：流量×扬程×9.81×介质比重÷3600÷泵效率流量单位：立方/小时，扬程单位：米 P=2.73HQ/η,其中H为扬程,单位m,Q为流量,单位为m3/h,η为泵的效率.P为轴功率,单位KW. 也就是泵的轴功率P=ρgQH/1000η（kw),其中的ρ=1000Kg/m3,g=9.8 比重的单位为Kg/m3,流量的单位为m3/h,扬程的单位为m,1Kg=9.8牛顿 则P=比重*流量*扬程*9.8牛顿/Kg =Kg/m3*m3/h*m*9.8牛顿/Kg =9.8牛顿*m/3600秒 =牛顿*m/367秒 =瓦/367 1)离心泵 流量×扬程×9.81×介质比重÷3600÷泵效率 流量单位：立方/小时， 扬程单位：米 P=2.73HQ/Η, 其中H为扬程,单位M,Q为流量,单位为M3/H,Η为泵的效率.P为轴功率,单位KW. 也就是泵的轴功率P=Ρ GQH/1000Η（KW),其中的Ρ=1000KG/M3,G=9.8 比重的单位为KG/M3,流量的单位为M3/H,扬程的单位为M,1KG=9.8牛顿 则P=比重*流量*扬程*9.8牛顿/KG =KG/M3*M3/H*M*9.8牛顿/KG =9.8牛顿*M/3600秒 =牛顿*M/367秒 =瓦/367 上面推导是单位的由来,上式是水功率的计算,轴功率再除以效率就得到了. 设轴功率为NE，电机功率为P，K为系数（效率倒数） 电机功率P=NE*K (K在NE不同时有不同取值，见下表) NE≤22 K=1.25 22

多级离心泵轴向力的常见问题

多级离心泵轴向力的常见问题 1、轴向力产生的原因： 答：因吸排液口压力不等也使并非完全对称的叶轮两侧所受液体压力不等，从而产生了轴向力。叶轮两侧液体压力假如不计轴的截面积，也不考虑叶轮旋转对压力分布的影响，则作用在叶轮上的力为轮盘受的力和轮盖受的力的差值，转化为计算式就是出口压力和进口压力差值与叶轮轮盖的面积的乘积，因为出口压力始终大于进口压力，所以，当离心泵旋转起来就一定有了一个沿轴并指向入口的力作用在转子上。 2、轴向力产生的问题： 答：不平衡的轴向力会加重止推轴承的工作负荷，对轴承不利，同时轴向力使泵转子向吸入口窜动，造成振动并可能使叶轮口环摩擦使泵体损坏。--长沙宏力水泵 3、多级离心泵轴向力的平衡措施一般有： 答：叶轮对称布置、采用平衡鼓装置、平衡盘装置亦及平衡鼓、平衡盘组合装置等几种。也有采用双平衡鼓平衡机构的，如有的高压锅炉给水泵。叶轮对称布置或采用平衡鼓装置，轴向力不能完全平衡，仍需安装止推轴承来承受残余轴向力，多级离心泵更多的是采用具有自动调整轴向力作用的平衡盘来平衡轴向力。

花全开，意味着就要开始凋谢；月全圆，就代表着要开始残缺。人也是一样，到达巅峰之后，接着就是不可避免地要走下坡路。 一生很短，不必追求太多；心房很小，不必装的太满。 “三七开”就是生活的最高境界。 人生三分选择，七分放下 生老病死，爱恨离别，求之不得，人生有许多事情，往往是让人无能为力的。 选择是智者对放弃的诠释，只有量力而行，善于抉择才会拥有更辉煌的成功；放下是智者面对生活的明智选择，只有懂得放下，善于取舍才能事事如鱼得水。 小时候听过一个故事。 火车马上就要开动了，一个人慌张跑过来，却在上车时被门挤掉了一只鞋。 这时火车开动了，这个人立马脱下另一只鞋，用力扔向第一只鞋子掉落的地方。

离心泵培训题库

离心泵试题库 一、填空：（每个空1分） 1．石化装置离心泵密封类型主要有2种，分别是：机械密封、填料密封。 2．离心泵主要工作部件有叶轮、轴、吸入管和排出管。 3．当离心泵输送不出液体时，主要原因有：排气不良、旋转方向不对、吸入过滤器堵塞、吸入阀未开等。 5．离心泵紧急情况下的切换，是指油喷出，电机起火，泵严重损坏等事故。6．离心泵的操作，必须用排出阀、调节流量，决不可用吸入阀来调节流量，以免抽空。7．对于泵的工作温度在80℃以上的泵，在运转前要充分进行预热暖机（用蒸汽或工作液）。预热速率为2~3℃/分左右。预热过程中要经常盘车，保证预热均匀。当泵壳外侧的温度达到工作温度的80％左右时才能启动泵。 8．离心泵加入的润滑油是N46防锈汽轮机油。 9．热油泵是指工作温度在200℃以上的泵。 10．切换泵时，应严格保证系统流量、压力不变原则，严禁抽空、抢量等事故发生。11．离心泵有不同的类型，按叶轮数目可分为：单级泵和多级泵。 12．离心泵在启动之前应罐满液体，此过程称为灌泵。 13．离心泵的主要性能参数有：转速、流量、扬程、功率和效率等。 14．由于液道入口附近某些局部低压区处的压力降低到液体饱和蒸汽压，导致部分液体汽化，并伴有局部高温、高压水击现象，称为：汽蚀。 15．泵的叶轮按结构形式可分为：闭式叶轮、半开式叶轮和开式叶轮。 16．高速泵也称高扬程泵，转速一般在10000rpm以上。 17．调节普通离心泵出口流量的方法有：出口阀调节、变转速调节、旁路调节和切割叶轮调节等。(填“台数调节、连接方式调节”也可。) 18．两台普通离心泵并联工作时，其总流量为各分支流量之和，扬程与单台泵扬程相同。19．两台普通离心泵串联工作时：总扬程等于同一流量下各泵扬程之和；流量等于单台泵流量。 20．离心泵各有其特性曲线，但一般都有共同特点：⑴：扬程随流量的增大而下降；⑵：功率随流量增大而上升；⑶效率先随流量增大而上升，达到最大值后便下降。 21．离心泵按进液方式可分为单吸式泵和双吸式泵。 22．离心泵按泵轴位置可分为卧式泵和立式泵。 23．离心泵按支撑方式可分为悬臂泵和双支撑泵。 24．离心泵的切割定律为Q/Q1=D/D1，H/H1=(D/D1)2，N/N1=(D/D1)3。 25．离心泵的比例定律为Q/Q1=n/n1，H/H1=(n/n1)2，N/N1=(n/n1)3。 26．防止气蚀的条件为NPSHa>NPSH。 27．NPSHa表示有效气蚀余量，NPSHr表示必须气蚀余量，NPSH表示允许气蚀余量。28．离心泵的两大主要危害因素是离心泵的气蚀和离心泵的轴向力。 29．气蚀对泵的危害有泵的性能突然下降和泵体产生振动和噪音。 30．泵的效率定义为有效功率/轴功率。 二、判断题：（每题1分） 1．为了节约能源，冬天备用离心泵可以停冷却水。（×） 2．离心泵在轴承壳体上最高温度为80℃，一般轴承温度在60℃以下。（√） 3．为避免气蚀现象，离心泵在安装时应尽量减少泵的入口阻力，选择合适的吸入高度，合

离心式泵的轴向力的平衡装置

1)轴向力的平衡装置 单吸单级泵和某些多级泵的叶轮有轴向推力存在，该力只靠泵轴向的止推轴承难以完全承受，必须安装轴向力平衡装置。产生轴向推力的原因主要是作用在叶轮两侧的流体压强不平衡所引起的。 图4-12为作用于单吸单级泵叶轮两侧的压强分布情况。一般认为叶轮与泵体之间的液体压力按抛物线形状分布。在密封环直径以外，叶轮两侧的压是对称的，无轴向力。但在以内，作用在叶轮左侧的压力是人口压力，作用在叶轮右侧的压力是出口压力，且，存在压力差。两侧压力差与相应面积的乘积再积分，就是作用在叶轮上的轴向力。所以，离心泵的轴向力总是指向叶轮的吸入口方向。对于单吸多级泵，每级叶轮都产生轴向力，其值可能很大，仅靠轴向止推轴承平衡会使轴承无法承受，将严重降低其使用寿命。 图4-12叶轮两侧压强分布图 从长期的生产实践中总结出许多平衡轴向力的方法，如利用叶轮的对称性、对叶轮结构进行改造、增设专门的平衡装置等，在应用中都收到了良好的效果。轴向力的平衡方法有：（1）利用叶轮的对称性平衡轴向力，采用双吸叶轮或对称排列的方式。 图4-13叶轮对称排列平衡轴向力 对于单级泵，利用双吸叶轮，使叶轮两侧盖板上的压力相互抵消，可以很有效地平衡轴向力。对于多级泵，利用对称排列方式，即将总级数为偶数的叶轮，如图4-13所示背靠背或面对面地串联在一根轴上。这种方法不能完全消除轴向力，一般还应安装止推轴承。卧式多级泵和立式多级泵，常采用此法。 （2）改造叶轮结构平衡轴向力。 对于单吸离心泵，可以适当改变叶轮结构，消除或减少轴向力。主要的有3种方法：

图4-14改变叶轮结构平衡轴向力 （a）平衡孔法（b）平衡管法 ①平衡孔法。即在如图4-14（a）所示的叶轮后盖板上开一圈小孔，称作平衡孔，使后盖板密封环内的压力与前盖板密封环内的压力基本相等。由于前、后盖板密封环直径相同，故大部分轴向力可以被平衡。 ②平衡管法。如图4-14（b）所示，在前、后盖板上都安装有直径相同的密封环，并自后盖板泵腔处接一根平衡管，使叶轮背后的压力液与泵的吸入口接通，以消除大部分轴向力。 ③安装专用的平衡装置。对于单吸多级泵，特别是分段式多级泵，叠加的轴向力很大，一般依靠平衡装置平衡轴向力。主要有： a.自动平衡盘平衡轴向力。自动平衡盘多用于多级离心泵，安装在末级叶轮之后，随转子一起旋转，如图4-15所示。该平衡装置有两个间隙，一个是轮毂或轴套与泵体间的径向间隙b0=0.2～0.4mm；另一个是平衡盘端面与泵体上平衡圈间的轴向间隙b0=0.1～0.2mm；平衡盘后面的平衡室用连通管与泵的吸入口连通，压力接近吸入口压力p0。 图4-15平衡盘装置 液体在径向间隙前的压力是末级叶轮后盖板下面的压力p，通过径向间隙后下降为p＇，压力降Δp=p－p＇液体再流经轴向间隙后，压力降为p0，轴向间隙两边的压力差Δp2=p＇－p0；平衡盘两边的压力差Δp=Δp1+Δp2=（p－p＇）+（=p＇－p0）=p－p0。 而在平衡盘两边的压差只有，故液体对平衡盘就有一个力P，此力与轴向力方向相反，称为平衡力，其大小应与轴向力相等，方向相反，即F—P=0，此时轴向力得到完全平衡。 这种装置中的径向间隙和轴向间隙各有其作用，又互相联系，可以自动平衡轴向力。当工况改变，轴向力F与平衡力P不相等时.转子就会轴向窜动。若转子就向左边的吸入方向移动，轴向间隙b0减小，液体流动损失增加，漏失量减少，平衡盘前面的压力p＇增加。在总液压差不变的情况下，因泄漏量减少，下降，因而压差增大，平衡力P随之增大，转子开始向右边的出口方向移动，直至与轴向力平衡为止。若轴向力F＜P，转子向右移动，轴向间隙b0增大，流动损失减小，泄漏量增加，平衡盘前压力p＇减小，Δp1增大，Δp2减小，平衡力P随之减小，转子又开始向左移动，直至再与F平衡。

泵的效率及其计算公式

泵的效率及其计算公式 指泵的有效功率和轴功率之比。η=Pe/P 泵的功率通常指输入功率，即原动机传到泵轴上的功率，故又称轴功率，用P表示。 有效功率即：泵的扬程和质量流量及重力加速度的乘积。 Pe=ρg QH （W）或Pe=γQH/1000 （KW） ρ：泵输送液体的密度（kg/m3） γ：泵输送液体的重度γ=ρg （N/ m3） g：重力加速度（m/s） 质量流量 Qm=ρQ （t/h 或 kg/s） 水泵轴功率计算公式 这是离心泵的：流量×扬程×9.81×介质比重÷3600÷泵效率流量单位：立方/小时，扬程单位：米 P=2.73HQ/η,其中H为扬程,单位m,Q为流量,单位为m3/h,η为泵的效率.P为轴功率,单位KW. 也就是泵的轴功率P=ρgQH/1000η（kw),其中的 ρ=1000Kg/m3,g=9.8 比重的单位为Kg/m3,流量的单位为m3/h,扬程的单位为m,1Kg=9.8牛顿 则P=比重*流量*扬程*9.8牛顿/Kg =Kg/m3*m3/h*m*9.8牛顿/Kg =9.8牛顿*m/3600秒 =牛顿*m/367秒

=瓦/367 上面推导是单位的由来,上式是水功率的计算,轴功率再除以效率就得到了. 渣浆泵轴功率计算公式 流量Q M3/H 扬程H 米H2O 效率n % 渣浆密度A KG/M3 轴功率N KW N=H*Q*A*g/(n*3600) 电机功率还要考虑传动效率和安全系数。一般直联取1，皮带取0.96，安全系数1.2 泵的效率及其计算公式 指泵的有效功率和轴功率之比。η=Pe/P 泵的功率通常指输入功率，即原动机传到泵轴上的功率，故又称轴功率，用P表示。有效功率即：泵的扬程和质量流量及重力加速度的乘积。 Pe=ρg QH (W) 或Pe=γQH/1000 （KW） ρ：泵输送液体的密度（kg/m3） γ：泵输送液体的重度γ=ρg（N/ m3） g：重力加速度（m/s） 质量流量Qm=ρQ (t/h 或kg/s)

怎样平衡水泵的轴向推力

怎样平衡水泵的轴向推力 平衡孔开得不能太大，主要是影响不锈钢管道泵的效率，下面介绍一下水泵的轴向推力平衡的几种方法。 对于单级齿轮泵轴向力的平衡一般有以下几种形式： 1、开平衡孔 在泵的后盖板靠近轮毂处钻几个孔，并在后盖板上增加一个密封圈，密封圈的外径与叶轮吸入口外径相等。泵工作时，后盖板密封圈内的液体与吸入口相通，其压力与吸入口压力相近。密封圈外后盖板面积与吸入口外前盖板的面积相等，因而派出液体的压力在前、后盖板上的总作用力基本相等，少部分未被平衡的轴向力由轴承承受。一般情况下，开平衡孔平衡轴向力的效果较好。其特点是：泄漏较多，经过平衡孔的液体又干扰了叶轮入口液体的正常流动，使离心泵的效率降低2-5%左右，只适用于小型单级离心泵。 2、采用双吸叶轮 在流量较大的单多级离心泵或少数多级离心泵上采用双面进水的叶轮，则轴向推力由它本身的工作条件得到平衡，但实际上由于制造商很难做到泵的两侧过流部件的几何形状完全一致，所以仍会有较小的轴向力作用在转子上，因此，靠泵轴一端的单列向心滚珠轴承承受。 3、采用平衡管 这种方法与开平衡孔的方法基本相同，在叶轮后盖板上与吸入口对应处设置口环，利用平衡管将此密封空间内的液体引入到泵入口处，使这部分液压与入口压力平衡，从而使轴向力得到平衡，这种装置要求平衡管的过流断面积应等于或大于口环间隙过流面积的4-5倍。 4、采用平衡叶片 在叶轮后盖板的背面对称安置几条径向筋片，当叶轮回转时，筋片如同泵叶片一样使叶片背面的液体加快旋转，离心力增大，使叶片背面的压力显著下降，从而使叶轮两侧压力达到平衡，其平衡程度取决于平衡叶片的尺寸和叶片与泵体的间隙。缺点是泵效率降低。 另外，对于多级水泵轴向平衡装置，可采用叶轮对称布置法、平衡毂平衡轴向力和平衡盘平衡轴向力等形式。

离心泵轴向力的平衡方法总结

离心泵轴向力的平衡方法总结 如果不设法消除或平衡作用在叶轮上（传到轴上）的轴向力，此轴向力将拉动转子轴向串动，与固定零件接触，将造成泵零件的损坏以致不能工作。一般常用以下7大方法来平衡泵的轴向力。一、推力轴承 对于轴向力不大的小型泵，采用推力轴承承受轴向力，通常是简单而经济的方法。即使采用其他平衡装置，考虑到总有一定的残余轴向力，有时也装设推力轴承。 二、平衡孔或平衡管 如图1所示，在叶轮后盖板上附设密封环，密封环所在直径一般与前密封环相等，同时在后盖板下部开孔，或设专用连通管与吸入侧连通。由于液体流经密封环间隙的阻力损失，使密封下部的液体的压力下降，从而减小作用在后盖板上的轴向力。减小轴向力的程度取决于孔的数量和孔径的大小。在这种情况下，仍有10~15%的不平衡轴向力。要完全平衡轴向力必须进一步增大密封环所在直径，需要指出的是密封环和平衡孔是相辅相成的，只设密封环无平衡孔不能平衡轴向力；只设平衡孔不设密封环，其结果是泄漏量很大，平衡轴向力的程度甚微。图1平衡孔示意图（具体见2楼） 采用这种平衡方法可以减小轴封的压力，其缺点是容积损失增加（平衡孔的泄漏量一般为设计流量的2~5%）。另外，经平衡孔的泄漏流与进入叶轮的主液流相冲击，破坏了正常的流动状态，会使泵的抗汽蚀性能下降。为此，有的泵体上开孔，通过管线与吸入管连通，但结构变得复杂。 采用上述平衡方法，轴向力是不能达到完全平衡的，剩余轴向力需由泵的轴承来承受。用平衡孔平衡轴向力的结构使用较广，不仅单级离心泵上使用，而且多级离心泵上也使用。但由于轴向力不能完全平衡，仍需设置止推轴承，且由于多设置了一个口环，因而泵的轴向尺寸要增加，因此仅用于扬程不高，尺寸不大的泵上。 三、双吸叶轮 单级泵采用双吸式叶轮后，因为叶轮是对称的，所以叶轮两边的轴向力互相抵消。但实际上，由于叶轮两边密封间隙的差异，或者叶轮相对于蜗室中心位置的不对中，还是存在一个不大的剩余轴向力，此轴向力需由轴承来承受。 四、背叶片

消防泵杨程及功率计算

消防泵功率计算 流量（L/S）×扬程×9.81（重力加速度）×1（介质比重）÷泵效率= 轴功率 配套功率=轴功率×1.25（配套系数） 说明：配套系数也叫安全系数，选用原则是小电机系数大一点，大电机系数小一点。具体的标准请在百度搜索“泵阀技术论坛”，里面有详细的介绍。 消防泵杨程计算 一、扬程（压头）的计算公式为： H=102ηN/Qρ 其中η=Ne/N Ne:有效功率，单位W； N ：轴功率，W； η：泵的效率 ρ：输送的液体密度，kg/m3； Q：泵在输送条件下的流量，m3/s； 二、总静压（水位到最高用水点的垂直高度）+沿程阻力（管路沿程损失）+ 局部阻力（弯头、阀门的损失）+动压（出水口压力）=扬程 三、求解例题：水泵杨程计算！很基础的，可是我不会，请帮帮忙 某取水泵站从水源取水，将水输送净水池，一直水泵流量Q=1800立方/小时。吸、压水管道匀为钢管，吸水管长 Ls=15.5M ，DNa=500mm (DN) 。压水管长为： Lz=450M ，DNd=400mm。局部水头损失按沿程损失的15%计算，水源水位76.83m。蓄水池最高水位89.45m，水泵轴线高程78.83m，设水泵效率在Q=1800立方/小时时为75%。试求： （1）水泵工作时的总扬程。

（2）水泵的轴功率。 （1）水泵流量 Q=1800立方米/小时=0.5立方米/秒 吸水管DNa=500mm (DN) 的比阻 Sa=0.06839 压水管DNd=400mm (DN) 的比阻 Sd=0.2232 总扬程 H=89.45-76.83+115%(SaLsQ^2+SdLzQ^2) =12.62+115%(0.06839*15.5*0.5^2+0.2232*450*0.5^2)=29.18米 （2）水泵的轴功率 N=(1000*9.8*0.5*29.18)/75%= 190642.7 W= 190.6 KW 注意：消防泵的最大流量应为设计值的150%，扬程不小于选定工作点扬程的65%，关闭水泵时的扬程不大于选定工作点扬程的140%，稳压泵流量为1—2L/S，扬程为消防泵扬程的1.1—1.2倍。同时规定在消防泵出水管上应设测量用流量计，流量计应能测试水泵选定流量的175%，消防泵在出水管上应设直径大于89mm的压力表。

关于泵的轴向力

关于泵的轴向力 一、轴向力的产生及危害水泵在正常运转过程中，其 主轴会产生轴向力。由于泵腔内流体流动，必然会对主轴产生动反力，因而泵工作时产生轴向力不可避免。转子在轴向力的作用下，产生轴向位移，造成动静部间相互研磨、碰撞，导致水泵严重损坏。轴向力的存在会造成水泵无法长时间平稳运行，降低其使用寿命和整体性能，严重时甚至危及操作人员的安全。因此，平衡水泵轴向力，是提高水泵主轴性能，从而提升水泵整体性能及安全性的关键。除以上必然因素 造成泵转子产生轴向力外，其他不合理因素也会导致轴向力，主要有以下几种: 1、当泵在正常运行时，叶轮吸入口处的压力为P1，叶轮背面的压力为P2,且P2>P1。因此沿着泵的 轴向方向就会产生一个推力F1。 2、液体流经叶轮后，由于流动方向变化所产生的动反力F2。在多级离心泵中，流体通常由轴向流入叶轮，径向流出，流动方向的变化是由于液体受到叶轮的作用力，因此液体也反作用给叶轮一个大小相等、方向相反的力。由于叶片上压力分布不对称而引起的轴向力F 3。叶片工作面压强大于叶片背面的压强，其所形成的压力 差也将产生轴向力。 4、由于叶轮流道内的压力分布不对称而产生的轴向力F4。

5、对子立式泵而言，其内部的转子是有重力的，这会成为轴向力的组成部分；而对于卧式泵，这个轴向力是不存在的。 6、叶轮前后盖板不对称； 7、轴台阶，轴端等结构设计存在不合理因素；8、其他因素引起转子产生轴向力，如泵腔内径向流。在众多产生轴向力的因素中，泵腔内流体的动反力以及叶轮前后盖板不对称是转子产生轴向力的主要原因。二、水泵轴向力平衡方法平衡水泵转子轴向力的方法多种多样，例如在泵外部设置推力轴承、于水泵腔体上开设平衡孔或平衡管以降低泵压、叶轮设计时采用背叶片、双叶轮、叶轮对称分布等形式，以及使用平衡盘、平衡鼓结构等。其中，多利用平衡盘和平衡鼓结构对转子轴向力进行平衡。平衡盘被广泛应用在多级泵的轴向力平衡上，位于泵末级叶轮之后，其结构原理如图1所示。平衡装置存在径向和轴向两个间隙，由末级流出的带压液体，经径向间隙流入平衡盘前的空腔中，使之形成高压力状态。于平衡盘后侧的空腔上开设平衡管，并与水泵入口相连通，使该处空腔内压力与泵入口处压力基本一致。由于平衡盘前后两空腔内压力不等，构成压力差，产生与轴向力反向的平衡力，达到平衡效果。采用平衡盘结构平衡水泵转子轴向力时，由于轴向力不断变化，平衡力也随之改变，因而，其工作过程是动平衡过程。平衡盘依靠转子窜动自动调节其可变间隙大小，从而调节平衡力大小，能够充分平衡

水泵轴功率计算公式完整版

水泵轴功率计算公式 HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】

水泵轴功率计算公式 这是离心泵的：流量×扬程××介质比重÷3600÷泵效率流量单位：立方/小时，扬程单位：米 P=η,其中H为扬程,单位m,Q为流量,单位为m3/h,η为泵的效率.P为轴功率,单位KW. 也就是泵的轴功率P=ρgQH/1000η（kw),其中的ρ=1000Kg/m3,g= 比重的单位为Kg/m3,流量的单位为m3/h,扬程的单位为m,1Kg=牛顿 则P=比重*流量*扬程*牛顿/Kg =Kg/m3*m3/h*m*牛顿/Kg =牛顿*m/3600秒 =牛顿*m/367秒 =瓦/367 1)离心泵 流量×扬程××介质比重÷3600÷泵效率? 流量单位：立方/小时， 扬程单位：米 P=Η, 其中H为扬程,单位M,Q为流量,单位为M3/H,Η为泵的效率.P为轴功率,单位KW. 也就是泵的轴功率P=ΡGQH/1000Η（KW),其中的Ρ=1000KG/M3,G= 比重的单位为KG/M3,流量的单位为M3/H,扬程的单位为M,1KG=牛顿 则P=比重*流量*扬程*牛顿/KG =KG/M3*M3/H*M*牛顿/KG =牛顿*M/3600秒

=牛顿*M/367秒 =瓦/367 上面推导是单位的由来,上式是水功率的计算,轴功率再除以效率就得到了. 设轴功率为NE，电机功率为P，K为系数（效率倒数） 电机功率P=NE*K( K在NE不同时有不同取值，见下表) NE≤22?K= 22

1离心泵轴向力产生和计算

离心泵的轴向力的产生和计算 摘要：分析几种型式的离心泵轴向力的形成及其影响的各种因素。对应不同结构形式的离心泵，列出其轴向力的相关计算。 关键词：离心泵 原理 轴向力 计算 离心泵作为一种通用机械，在我国国民经济各部门中应用极广，农田排灌、石油化工、动力工业、城市给排水、采矿和船舶工业等等。其在高速、高温、高压环境下，对泵机组的可靠性要求很高，特别是在一些连续性生产的企业，离心泵是流体物料介质的重要输送动力机构，其能否长周期稳定运行直接影响企业的产量和效益。本文简单介绍离心泵的工作原理，轴向力的产生原因及其计算，希望能给用户单位在离心泵使用维护和技术改造方面提供帮助。 一、离心泵轴向力的形成及其影响的诸因素 1 离心泵的工作原理 离心泵是依靠高速旋转的叶轮使液体在离心力的作用下，从叶轮的外缘进入蜗壳，在蜗壳中，由于流道的逐渐扩大，液体的流速逐渐减小，从而将部分动能转变为静压能，最后以较高的压力流入排除管道。液体由叶轮中心流向外缘使叶轮中心的压力下降，进口管的液体在其本身压力或大气压的作用下，被压入叶轮中。这样只要叶轮不停地旋转，进口管内的液体就会被连续的吸入和排除。 2 轴向力产生的原因 2.1叶轮前后盖板不对称压力产生的轴向力，这是所有轴向力中最重要的一个因素。又由于叶轮盖板的形状是不规则的，所以其轴向力大小比较复杂，此力指向压力小的盖板方向，用1F 或1F 表示； 2.2 液体流过叶轮由于方向改变产生的冲力（动反力），此力指向叶轮后面，用2F 表示； 2.3 轴台、轴端等结构因素引起的轴向力，其方向视具体情况而定，用3F 表示； 2.4 转子重量产生的轴向力，其方向与转子的布置方式有关，用4F 表示； 2.5 当有径向流时会改变压力分布，因而影响轴向力的数值。在叶轮前盖板泵腔，存在向内径向流动，后泵腔中存在向外的径向流动，轮毂处的压力大于无径向流动时的压力。

2离心泵轴向力的平衡

离心泵轴向力的平衡 摘要：简述离心泵的几种平衡方式，分析各种平衡方式的特点和其平衡力的计算 关键词：轴向力平衡力计算 我们知道离心泵在运行过程中由于进出口压力的不同，以及流体在泵的进出口的运动状态发生的变化等等因素，在离心泵转子上产生不同方向和大小的轴向力，这些轴向力的合力，会使离心泵的转子在其轴向窜动。这种窜动的后果是严重的，他会使泵的转子与固定零件接触产生摩擦，造成泵零件的损坏以至于不能工作。因此在机械上必须消除或平衡掉这些轴向力，使泵可以正常稳定的工作，保证其工作寿命。以下简单介绍轴向力的平衡方法和平衡力的计算。 1、轴向力的平衡方法 1.1 推力轴承 对于轴向力不大的小型泵，通常采用推力轴承承受轴向力。这种方既简单又法经济适用，即使在采用其他的平衡装置，考虑到总有一定的残余轴向力，有时也装推力轴承。 1.2 平衡孔配密封环（或平衡管） 平衡孔配密封环平衡轴向力的效果是减小轴向力，而不能完全平衡轴向力。这种平衡方式减少轴向力的程度取决于孔的数量和孔径的大小，通常取平衡孔的总面积等于5倍平衡环间隙面积。这种情况下任有10%～15%的不平衡轴向力。 1.3 双吸叶轮 双吸叶轮由于结构对称，能平衡轴向力，但是由于制造误差，以及两侧密封环磨损不同，亦会存在一定的残余的轴向力。 1.4 背叶片 背叶片除平衡轴向力外，同时能减小轴封前液体的压力，装背叶片的泵扬程大约提高1%～2%，但泵的效率下降2%～3%。 1.5 叶轮对称布置 叶轮对称布置是将泵的叶轮半数对半数，面对面或背靠背按一定次序排列起来，可使轴向力相互平衡。这种方法主要用于涡壳式多级泵，也可用在节段式多级泵和潜水泵中。 1.6 平衡鼓 平衡鼓是一个圆柱体，装在末级叶轮之后，随转子一起转动。其外圆表面与泵体形成径向间隙。平衡鼓前面是末级叶轮的后泵腔，后面是与吸入口相连通的平衡室，这样作用

实用离心泵功率计算

o如何计算离心泵轴功率及电机功率 o发布时间：2012/4/28 浏览次数：8853次 o工程设计人员，在确定离心泵流量扬程之后，需要确定水泵的另外一个重要参数：水泵电机功率。很多时候只要按照样本，根据流量，扬程参数就可以确定水泵的电机型号及电机功率. 我们可以根据能量守恒原理，推导出水泵电机的技术公式。 水泵做的有效功W=Mgh（把一定重量的介质送到一定的高度h，h即为扬程） ——M为水的质量m=ρV（ρ是介质的密度，V介质的体积） V=Qt（Q表示水泵的流量，t表示水泵工作时间） 所以水泵做的有效功W=ρQtgH 水泵的有效功率P=W/t=ρQgH 水泵的轴功率（实际输出功率）为P1=ρQgH/η ——η表示水泵的效率 实际电机功率P2=γP1 ——γ表示电机的安全余量（γ的取值范围1.1—1.3，一般选1.2） 如果我们打的介质就是水那么电机功率计算公式为P2=(1.2QgH)/(3600*η） 其中流量Q的单位是：m3/h 扬程H的单位是：m 需要注意的是：根据公式计算出来的P2，不一定正好是电机功率，如33.56kw，那我们选电机就选37kw，如果是30.56kw，那我们就选30kw的电机。 通过以上我们公式推导我们可以知道以下几个情况 1，不论什么厂家，在流量，扬程确定的情况下，实际有效功都是固定的 2，水泵耗电多少不看水泵电机功率，要看水泵的轴功率。同样是配30kw的电机，一家的轴功率是20.56kw，一家是25.18kw，明显是20.56kw要节能。而轴功率的大小关键是水泵的效率。 如何查离心泵的效率？ 扬子江泵业离心泵的样本上都会有性能曲线，按照流量扬程在性能曲线图上找到对应的工作点，再看这个

水泵轴功率计算公式

水泵轴功率计算公式 英文词条名： 1)离心泵 流量×扬程×9.81×介质比重÷3600÷泵效率 流量单位：立方/小时， 扬程单位：米 P=2.73HQ/Η, 其中H为扬程,单位M,Q为流量,单位为M3/H,Η为泵的效率.P为轴功率,单位KW. 也就是泵的轴功率P=ΡGQH/1000Η（KW),其中的Ρ=1000KG/M3,G=9.8 比重的单位为KG/M3,流量的单位为M3/H,扬程的单位为M,1KG=9.8牛顿 则P=比重*流量*扬程*9.8牛顿/KG =KG/M3*M3/H*M*9.8牛顿/KG =9.8牛顿*M/3600秒 =牛顿*M/367秒 =瓦/367 上面推导是单位的由来,上式是水功率的计算,轴功率再除以效率就得到了. 设轴功率为NE，电机功率为P，K为系数（效率倒数） 电机功率P=NE*K (K在NE不同时有不同取值，见下表) NE≤22 K=1.25 22

流量Q M3/H 扬程H 米H2O 效率N % 渣浆密度A KG/M3 轴功率N KW N=H*Q*A*G/(N*3600) 电机功率还要考虑传动效率和安全系数。一般直联取1，皮带取0.96，安全系数1.2 (3)泵的效率及其计算公式 指泵的有效功率和轴功率之比。Η=PE/P 泵的功率通常指输入功率，即原动机传到泵轴上的功率，故又称轴功率，用P表示。有效功率即：泵的扬程和质量流量及重力加速度的乘积。 PE=ΡG QH (W) 或PE=ΓQH/1000（KW） Ρ：泵输送液体的密度（KG/M3） Γ：泵输送液体的重度Γ=ΡG（N/ M3） G：重力加速度（M/S） 质量流量QM=ΡQ (T/H 或 KG/S) (4)水泵的效率介绍 什么叫泵的效率？公式如何？ 答：指泵的有效功率和轴功率之比。Η=PE/P 泵的功率通常指输入功率，即原动机传到泵轴上的功率，故又称轴功率，用P表示。有效功率即：泵的扬程和质量流量及重力加速度的乘积。 PE=ΡG QH W 或PE=ΓQH/1000（KW）

离心泵轴向力平衡方法

单级离心泵轴向力平衡方法 ①轮上开平衡孔。其目的是使叶轮两侧的压力相等，从而使轴向力平衡，如图6-13（a）所示，在叶轮轮盘上靠近轮毂的地方对称地钻几个小孔（称为平衡孔），并在泵壳与轮盘上半径为r,处设置密封环，使叶轮两侧液体压力差大大减小，起到减小轴向力的作用。这种方法简单、可靠，但有一部分液体回流叶轮吸人口，降低了泵的效率。这种方法在单级、单吸离心泵中应用较多。 ②采用双吸叶轮。它是利用叶轮本身结构特点，达到自身平衡，如图6-13(b)所示，由于双吸叶轮两侧对称，所以理论上不会产生轴向力，但由于制造质量及叶轮两侧液体流动的差异，不可能使轴向力完全平衡。 ③叶轮上设置径向筋板。在叶轮轮盘外侧设置径向筋板以平衡轴向力，如图6-13（c）所示，设置径向筋板后，叶轮高压侧内液体被径向筋板带动，以接近叶轮旋转速度的速度旋转，在离心力的作用下，使此空腔内液体压力降低，从而使叶轮两侧轴向力达到平衡。其缺点就是有附加功率损耗。一般在小泵中采用4条径向筋板，大泵采用6条径向筋板。 ④设置止推轴承。在用以上方法不能完全消除轴向力时，要采用装止推轴承的方法来承受剩余轴向力。 多级离心泵轴向力平衡方法 ①泵体上装平衡管如图6-14所示，在叶轮轮盘外侧靠近轮毅的高压端与离心泵的吸人端用管连接起来，使叶轮两侧的压力基本平衡，从而消除轴向力。此方法的优缺点与平衡孔法相似。有些离心泵中同时设置平衡管与平衡孔，能得到较好的平衡效果。 ②叶轮对称排列将两个叶轮如图6-15所示背对背或面对面地装在一根轴上，使每两个相反叶轮在工作时所产生的轴向力互相抵消。

③采用平衡鼓装置，在分段式多级离心泵最后一级叶轮的后面，装设一个随轴一起旋转的平衡鼓，如图6-16所示。 ④采用平衡盘装置，如图6-17所示，在分段式多级离心泵最后一级叶轮后面，装设一个随轴一起旋转的平衡盘和在泵壳上嵌装一个可更换的平衡座。 ⑤采用平衡鼓与平衡盘联合装置该装置的特点就是利用平衡鼓将50% -80% 的轴向力平衡掉，剩余轴向力再由平衡盘来平衡，其结构图如6-18所示。

离心叶轮轴向力计算 理论

离心叶轮轴向力的产生与计算 （摘自《叶片式泵 通风机 压缩机（原理、设计、运行、强度）》 成心德 编著） 由于叶轮轮盘和轮盖外侧所受的流体作用力不同，相互抵消后还剩下一部分轴向力。所有叶轮上轴向力纸盒就是作用在转子上的轴向力，其作用方向是从高压端指向低压端。 分析叶轮上的轴向力，通常作两个假定： 1）在叶轮出口2R 处，无论是轮盘或轮盖侧的流体压力等于叶轮出口压力2P 。 2）轮盘和轮盖与机壳间的间隙内的流体旋转速度是叶轮旋转速度的一半。 从以上两个假定，可以得出这样的结论，即叶轮两侧流体压力分布的规律是一样的，如图1所示。图中从c D 到2D 范围内作用于叶轮两侧的力大小相等，方向相反，被抵消了。因此叶轮上的轴向力就是轮盘侧从m d 到c D 和轮盖侧从h d 到c D 的流体作用力合力。 图 1 闭式叶轮轴向力计算 轮盖侧从h d 到c D 的流体作用力用0P 表示，它包括两部分的作用力： 一是由流体静压力1P 产生的轴向力，其值为： () 1224 p d D π b c ?-?； 二是轴向速度0c 对叶轮产生的冲力，其值为：0c Q m ?。 因此： () 012204 c Q p d D π P m b c ?+?-?= （1） 式中 m Q ——质量流量 kg/s 。 轮盘侧从m d 到c D 间流体的压力2r p 产生的轴向力为：

()R R πp P P c m D d r d 222 212???=-? （2） 式中 2P ——流体静压强作用在轮盘上的总压力； 1P ——流体静压强作用在从c D 到2D 间轮盘上的总压力。 为了求上式的积分值，必须先求出2r p 随R 变化的关系式。 根据径向平衡条件， R 'ωρR p r ??=22 d d 将2 ω 'ω= 代入上式，得： R ωρR p r ??=2 24 d d 假定间隙中流体的密度ρ不变且等于m ρ，则： ?? ??=22 2 d 4 22R R p p m r R R ωρp r 由此得： () 22 22228 R R ωρp p m r -??-= （3） 将式（3）代入式（2），进行积分后得： () ()( )?? ??? ?-??--???-?-?= -4 42 2222 222 2122132 4m c m c m m c d D D d D u ρπp d D πP P （4） 叶轮上的净轴向力为： () ()( )() 122 4 42 2222 222 20 1242132 4c Q p d D π d D D d D u ρπp d D πP P P P m h c m c m c m m c ?-?-?-?? ??? ?-??--???-?-?=--=（5） 对于通风机和压力不高的压缩机，气体密度m ρ不大，可略去离心力项，并设h m d d =，则： () ()0122 24 c Q p p d D πP m h c ?--?-?= （6） 如果压力较高，在十几个大气压以上，就不能忽视气体的离心力。 对于半开式叶轮，由于没有轮盖，其受力情况如图2所示。这时，作用于从m d 到2D 间轮盘上向左的轴向力为2P ，作用于从c D 到2D 间轮盘上向右的轴向力用1'P 表示。另一向右的力0P 不变，仍按式（1）计算。

水泵轴功率计算

泵在一定流量和扬程下，原动机单位时间内给予泵轴的功称为轴功率。 轴功率是多用在泵上的一个专业术语，即轴将动力（电机功率）传给功部件（叶轮）的功率。功率值小于电机额定功率。 实质上轴功率跟联轴器有很大的关系，电机通过联轴器连接泵头叶轮，当电机转动时，带动联轴器，联轴器双和泵头内的叶轮连接，进而带动叶轮旋转。因为有联轴器这个部件，那么电机功率就不能完全转化为叶轮转动的实际效率，所以轴功率小于电机功率（额定功率）。 轴功率的计算公式： (1)离心泵 流量×扬程×9.81×介质比重÷3600÷泵效率 流量单位：立方/小时， 扬程单位：米 P=2.73HQ/η, 其中H为扬程,单位m,Q为流量,单位为m3/h,η为泵的效率.P为轴功率,单位KW. 也就是泵的轴功率P=ρgQH/1000η（kw),其中的ρ =1000Kg/m3,g=9.8 比重的单位为Kg/m3,流量的单位为m3/h,扬程的单位为m,1Kg=9.8牛顿 则P=比重*流量*扬程*9.8牛顿/Kg =Kg/m3*m3/h*m*9.8牛顿/Kg =9.8牛顿*m/3600秒 =牛顿*m/367秒 =瓦/367 上面推导是单位的由来,上式是水功率的计算,轴功率再除以效率就得到了. 设轴功率为Ne，电机功率为P，K为系数（效率倒数） 电机功率P=Ne*K (K在Ne不同时有不同取值，见下表) Ne≤22 K=1.25 22