离心泵叶轮切割定律的应用

浅析离心泵叶轮切割定律及应用摘要：阐述离心泵叶轮切割定律。

通过对某炼油装置常一线离心泵的实际运行情况分析，发现常一线泵出口阀门开度极小，节流严重，导致机泵效率偏低。

为扩大该离心泵的使用范围，运用叶轮切割定律，对叶轮进行切割改造，将叶轮外径由368mm切割为330mm。

改造后，在满足工艺系统要求的使用性能的条件下，达到了节能降耗的目的，具有一定的推广意义。

关键词：离心泵叶轮切割应用前言某炼油厂常压装置常一线离心泵，近年来由于装置产品调整，常一线已无产品出装置，单纯作为回流泵使用。

此泵现有性能参数已经高于工艺所需要性能参数，为了减少不必要的能源浪费，调整该机泵性能参数，扩大使用范围，一般采用叶轮切割或者改变转速来满足使用要求。

对于已有的固定转速机泵，因电机转速恒定，改变转速需要增加变频调速装置，实施起来成本较高，而且增加变频器改变转速，影响电机风扇散热。

对于要求降低机泵的流量及扬程的，但工况稳定，无需频繁进行流量调节，采用叶轮切割就更加简单易行。

因此对常一线泵采用叶轮切割来调整流量和和扬程。

1.离心泵叶轮直径对特性曲线的影响转速固定的离心泵，有且仅有一条扬程-流量特性曲线。

离心泵特性曲线上的每一点都对应着一个工况，离心泵在最高效率点工况运行是最理想的。

但是考虑到用户需要的离心泵使用性能参数千差万别，不一定都在效率最高工况运行。

通常以效率下降5%~8%为界，离心泵在此范围内运行，效率下降不多，此段称为离心泵的工作范围[1]。

当离心泵转速固定时，离心泵的流量主要跟流体介质在叶轮进口处的几何参数有关，叶轮的进口直径、叶片进口安装角不变，离心泵的流量就基本确定。

但是由于叶轮切割前后，叶轮与蜗壳之间的间隙增大，这个间隙的大小直接影响到离心泵的效率。

其主要原因是间隙增大，导致滞留在蜗壳中的流体介质增加了，导致流量减小，效率降低。

图1:离心泵叶轮切割前后叶轮与蜗壳之间间隙为了扩大离心泵的工作范围，可以采用切割离心泵叶轮外径的方法，将工作范围由一条线变为一个面，如图2中的ABCD。

离心泵叶轮切割定律的应用辽阳石化分公司尼龙厂在2011年进行离心机更新换代后，对PW水量需求由原先32 m3/h提升至34 m3/h，扬程需由20 m提到23 m。

整体更换输送PW水的水泵供货时间较长，并且需要大量费用，为此决定对此离心泵进行改造，提高泵的工作能力，以满足生产的需要。

1 离心泵叶轮切割定律在我们国内泵行业，通常采用下面的公式来确定叶轮的切割量：对于低比转数的泵：对于中、高比转速的泵：式中：Q、H、P、D2—叶轮切割前泵的流量、扬程、功率及叶轮直径；Q’、H’、P’、D2’—叶轮切割前泵的流量、扬程、功率及叶轮直径。

2 根据叶轮切割定律计算叶轮直径原泵的参数如下所示：型号ECP50—125，流量qv=32 m3/h，H=20 m，n=2952 r/min，电机功率P电机=5.5 KW，N=3.44 KW，η=60%，Ne=gρqH/1000=1.74 KW，叶轮D2=128 mm，该泵为单级单吸泵。

比转速公式如下所示：式中的流量单位用m3/s，扬程用m，转速用r/min，对于双吸泵的叶轮流量除以2，多级泵扬程除以级数。

计算出泵的ns=107，查表1知该泵为中比转速泵。

切割定律只是近似定律，叶轮切割后，泵的效率一般都有些变化，只有在切割量较小时才可认为效率不变。

为使叶轮切割后，泵的效率不要降低过多，通常规定了叶轮的最大允许切割量（用相对值表示）。

叶轮的最大切割量与比转数nS 有关，下表列出了不同比转数泵的叶轮允许最大切割量。

先将叶轮由128改为135进行试计算，从表二看出该泵叶轮外径的最大切割量为15%，而叶轮外径切割量为5.47%，在允许范围内，将数据代入得出Q’=33.75 m3/h，H2’=22.3 m，P’=2.04 KW。

总功率用下面的功式计算其中ηv、ηhyd、ηm分别是容积效率、水力效率、机械效率，均取最小值以确保总在功率最大情况下不大于电机功率，查表3。

那么总功率P=2.04/（0.90*0.85*0.90*0.60）=4.94<5.5，其中0.90、085、0.90分别是容积效率、水力效率、机械效率，均取最小值以验证泵功率最大情况下不大于电机功率。

离心泵的切割定律(H1：H2)2=D1:D2 Q1:Q2=D1:D2从而可以看出叶轮的直径与扬程的平方成正比，与流量成正比。

叶轮直径越大扬程就越大，流量也越大，因为水流出的速度取决于叶轮旋转时产生的离心力和切线上的线速，直径越大，离心力和线速度就越大。

离心泵送水量越与真空度的关系：离心泵是离心力原理来完成抽水的，没有水时空转是会烧坏设备的。

抽真空要用真空泵或者一次抽真空二次抽真空的方法。

离心泵入口的真空度由三部分组成(建立泵入口处、吸入液面的方程即可得到)。

吸上高度，这个与流量无关，吸入装置的损失，与流量的平方成正文，建立泵入口处的动能头，与流量的平方成正比；其中第二项与第三项都与流量的平方成正比，因此泵进口处的真空度随流量的增加而增加。

水泵比转数定义公式与特性。

定义公式：在设计制造泵时，为了将具有各种各样流量、扬程的水泵进行比较，将某一台泵的实际尺寸，几何相似地缩小为标准泵，次标准泵应该满足流量为75L/s，扬程为1m。

此时标准泵的转数就是实际水泵的比转数。

比转数是从相似理论中得出来的一个综合性有因次量的参数，它说明了流量、扬程、转数之间的相互关系。

无因次量的比转数称为形式数，用K表示比转数ns = 3.65n√Q H 0.75 双吸泵Q取Q/2;多吸泵H取单级扬程; 如i级H取H/i ;式中n —转速(r / min) Q —流量(m3 / s); H —扬程(m);型式数K = 2 πn √Q 60 (gH) 0.75特性：同一台泵,在不同的工况下具有不同的比转数；一般是取最高效率工况时的比转数作为水泵的比转数大流量、低扬程的泵，比转数大；小流量、高扬程的泵，比转数小；低比转数的水泵，叶轮出口宽度较小，随着比转数的增加，叶轮出口宽度逐渐增加，这适应于大流量的情况；比转数标志了流量、扬程、转速之间的关系，也决定了叶轮的制造形状；离心泵比转数较低，零流量时轴功率小；混流泵和轴流泵比转数高，零流量时轴功率大；因此离心泵应关闭出口阀起动，混流泵和轴流泵应开启出口阀起动。

离心泵叶轮切割定律的应用离心泵是一种常见的液体输送设备，被广泛应用于工业、建筑和生活中。

离心泵的核心部件之一是叶轮，其设计和制造对泵的性能起着决定性的影响。

离心泵叶轮的设计中应用了离心泵叶轮切割定律，本文将对离心泵叶轮切割定律的应用进行探讨。

离心泵叶轮切割定律是离心泵叶轮的设计原理之一，其基本思想是通过改变叶轮的几何形状和叶片的角度来达到提高泵的效率和性能的目的。

在离心泵叶轮的设计中，切割定律主要应用于叶轮的出口端。

离心泵叶轮切割定律的核心概念是叶轮出口的速度三角，即速度三角法。

速度三角法是通过分析叶轮进口、出口处的流体速度和方向来确定最佳的叶轮叶片角度。

根据速度三角的设计原理，可以调整叶轮的出口流角和进口流角，以获得最佳的泵性能。

在离心泵叶轮切割定律的应用中，首先需要确定泵的设计工况参数，包括流量、扬程和转速等。

这些参数将影响叶轮的尺寸和几何形状。

根据设计工况参数，可以采用速度三角法计算叶轮的出口速度三角形状，进而确定最佳的叶轮出口流角和进口流角。

离心泵叶轮的切割定律还可应用于叶轮的叶片数目和叶片形状的确定。

叶片数目的选择与叶轮的流量和扬程有关。

一般情况下，叶片数目越多，流量越大，扬程越小。

叶片形状的选择与流体的性质、工作条件和叶轮的速度等因素有关。

通常情况下，叶片的前缘较薄、后缘较厚，能提供较高的效率。

离心泵叶轮的切割定律还可应用于叶轮的进口和出口截面形状的确定。

进口截面形状通常选择圆形或矩形，其目的是减小进口损失和提高进口流量。

出口截面形状通常选择背曲线或导流叶片等，以减小离心泵的出口损失和提高泵的性能。

除了叶轮的设计，离心泵叶轮切割定律还可应用于叶轮的制造和检测。

在叶轮的制造中，需要根据离心泵的设计要求和叶轮的几何形状，进行铸造或加工。

在叶轮的检测中，需要根据离心泵的工作参数和叶轮的几何形状，进行流量、扬程和效率等性能指标的测试和分析。

综上所述，离心泵叶轮切割定律在离心泵叶轮设计、制造和检测中起着重要的作用。

单级双吸离心泵叶轮切割定律应用实例摘要：离心泵在使用过程中存在驱动电机运行电流超额定电流，离心泵轴承振动和温度偏高，不能保证设备长周期稳定运行。

运用离心泵叶轮切割定律，重新计算叶轮尺寸，对叶轮进行机械切割，达到预期切割效果。

关键字：离心泵；叶轮；切割0引言离心泵安装后未能达到预期的满负荷运行效果，尤其是在供水高峰时，未能满足大负荷供水要求。

为了解决离心泵运行问题，曾考虑由离心泵厂家重新计算叶轮数据，制作新叶轮，再更换原装叶轮。

但是考虑到采购周期和费用问题，决定自己进行叶轮切割改造。

当离心泵出口阀门开度超过12%时，电机运行超出额定电流，离心泵流量仅是额定流量的71%,流量较小，且离心泵轴承振动和温度偏高。

1叶轮切割前现状和叶轮切割目的离心泵是卧式单级双吸水平剖分式结构，型号KQSN350-N4/765T,额定流量1450m³/小时，离心泵额定工作压力为2.0MPa，额定扬程200m,电机额定电流93.3A，正常运行时出口开度超过12%会造成电动机运行电流大于93.3A、出口压力1.9MPa。

由于离心泵出口压力在1.9MPa时，出口开度不超过12%，离心泵产生憋压，导致泵振动偏大，轴承温度在高值运行，无法满足设备长周期稳定运行的目标。

经过供水工艺系统实际测算，系统需要离心泵额定工作压力为1.7MPa，额定扬程170m,满负荷运行扬程高于130m，即离心泵满负荷运行表压大于1.3MPa，即可满足工艺要求。

叶轮切割前离心泵运行表压最大值是2.0MPa，离心泵运行压力明显高于供水系统运行压力，叶轮切割主要目的是降低出口压力（扬程）和离心泵功率，同时降低离心泵的轴承振动值和驱动电机运行电流。

2离心泵比转速计算n s = 3.65nQ1/2/H(3/4)式中参数名称及在本文中的取值： n s—比转速；Q—水泵或水轮机的流量m3/s，Q=0.19444m3/s，SH泵双吸Q=1/2Q；H—水泵扬程或水轮机水头m，H=200m；n—水泵或水轮机的转速r/min，n=1480/min。

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管道离心泵叶轮的切割次数有什么作用相信大家都知道，管道离心泵作为一种目前比较常见的水泵，其主要作用是用于远距离运输、循环用水、增压运水等等。

故而常被大量用于各种工业项目和城市水务系统当中。

而在管道离心泵中有着这样一个比较重要的关键部件，那就是水泵叶轮。

叶轮的质量和工艺会直接到水泵的性能和寿命。

因此，水泵的叶轮通常需要经过切割来达到设计要求所需要的流量和扬程。

而近来，就有来自蓬莱的用户向小编咨询了这样的一个问题，那就是水泵叶轮的切割次数具体有什么作用?对此，上海沈泉管道泵厂家便为大家整理出了以下内容，现在就请大家跟着小编一起来看看吧。

一般来讲，水泵叶轮的切割次数是会直接影响到其质量和尺寸的，如果叶轮的切割次数太多的话，就会导致叶轮的质量下降，甚至是出现裂纹、断裂等情况，进而影响到泵的性能和使用寿命。

但如果叶轮的切割次数太少的话，那么叶轮的尺寸又有可能无法满足设计的需求，这也会对泵的性能和寿命有所影响。

此外，切割的次数还会影响到叶轮的平衡性。

这是因为在切割的过程中，会在叶片的不同位置进行切割，这就导致了叶轮的重量分布不均匀，从而影响到叶轮的平衡性。

而不平衡的叶轮在被使用时，就很容易出现振动大、噪音大以及轴承磨损加剧等问题，严重时还会将泵给损坏。

所以，在生产的过程中，需要根据具体的情况以及严格按照设计的要求，来进行合理的控制叶轮的切割次数。

以保证叶轮的质量、尺寸和平衡性等能够符合要求，从而提升水泵的性能和使用寿命。

除此以外，在使用水泵的过程中，还要做好对管道离心泵的日常维护与保养，以便能够及时的发现和解决问题。

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