螺旋离心泵叶轮结构参数的定义与确定
- 格式:pdf
- 大小:334.16 KB
- 文档页数:4
下面详细介绍一下离心泵的六大组成部分:1、叶轮是离心泵的核心部分,它转速高出力大,叶轮上的叶片又起到主要作用,叶轮在装配前要通过静平衡实验。
叶轮上的内外表面要求光滑,以减少水流的摩擦损失。
2、泵体也称泵壳,它是水泵的主体。
起到支撑固定作用,并与安装轴承的托架相连接。
3、泵轴的作用是借联轴器和电动机相连接,将电动机的转距传给叶轮,所以它是传递机械能的主要部件。
4、轴承是套在泵轴上支撑泵轴的构件,有滚动轴承和滑动轴承两种。
滚动轴自吸泵承使用牛油作为润滑剂加油要适当一般为2/3~3/4的体积太多会发热,太少又有响声并发热!滑动轴承使用的是透明油作润滑剂的,加油到油位线。
太多油要沿泵轴渗出并且漂贱,太少轴承又要过热烧坏造成事故!在水泵运行过程中轴承的温度最高在85度一般运行在60度左右,如果高了就要查找原因(是否有杂质,油质是否发黑,是否进水)并及时处理!5、密封环又称减漏环。
叶轮进口与泵壳间的间隙过大会造成泵内高压区的水经此间隙流向低压区,影响泵的出水量,效率降低!间隙过小会造成叶轮螺杆泵与泵壳摩擦产生磨损。
为了增加回流阻力减少内漏,延缓叶轮和泵壳的所使用寿命,在泵壳内缘和叶轮外援结合处装有密封环,密封的间隙保持在0.25~1.10mm之间为宜。
6、填料函主要由填料,水封环,填料筒,填料压盖,水封管组成。
填料函的作用主要是为了封闭泵壳与泵轴之间的空隙,不让泵内的水流不流到外面来也不让外面的空气进入到泵内。
始终保持水泵内的真空!当泵轴与填料摩擦产生热量就要靠水封管住水到水封圈内使填料冷却!保持水泵的正常运行。
所以在水泵的运行巡回检查过程中潜水泵对填料函的检查是特别要注意!在运行600个小时左右就要对填料进行更换。
水泵的性能参数如流量Q 扬程H 轴功率N 转速n效率η之间存在的一定的关系。
他们之间的量值变化关系用曲线来表示,这种曲线就称为水泵的性能曲线。
水泵的性能参数之间的相互变化关系及相互制约性:首先以该水泵的额顶转速为先决条件的。
离心泵叶轮的确定
在离心泵设计中,一般需要给定的的设计参数这:流量Q,扬程H,转速N,汽蚀余量NPSHr和效率等。
要根据以上参数的可初步确定离心尖的结构方案并计算出叶轮的比转数Ns,然后利用一些经验数据(公式)以确定叶轮的主要几何尺寸。
在离心泵和混流泵叶轮的水力设计中,假定叶轮内部的液流是轴对称流动,流场中任一点的速度可以分解成轴面(包含叶轮轴线的平面)内的轴面速度分量和圆周速度分量。
轴面速度分量的分布由叶轮流道的轴面旋转投影以及叶轮入口处的边界条件来决定,而圆周速度的分布则由轴面速度分量和叶片安放角的分布来决定。
因此,叶轮设计的第一步是要确定轴面速度和圆周速度。
确定叶轮主要几何尺寸有以下三种方法:
(1)模型换算法。
该方法简单,也较可靠。
具体方法是先一台与所设计的离心泵相似的离心泵,对其过流部分的所有几何尺寸进行放大或缩小。
(2)速度系数法。
速度系数法从本质上说也是一种相似设计法,与模型换算法相比,其区别在于它是建立在一系列相似离心泵的基础上,而不是建立在一台相似离心泵的基础上。
也就是说,速度系数法是根据相似原理,利用对一系列优秀离心泵的统计系数计算叶轮的主要尺寸。
(3)理论计算法。
该方法以叶片泵基本方程为基础,对叶轮外径和叶片出口角进行比较精确的计算,通常需要迭代计算。
以上三种方法通常结合使用,相互补充。
主要设计参数本设计给定的设计参数为:流量 Q=50m ^h 0.01389m 3/ ,扬程 H=32m ,功率 P=15Kw ,转速 n 1450 r min 。
确定比转速n s根据比转速公式3.65 Q 3.65 1450 .0.01389 “Q 33 46.36H 4 324叶轮主要几何参数的计算和确定1.轴径与轮毂直径的初步计算1.1.泵轴传递的扭矩M t 9.55 1站 9550 竺 98.8N m n 1450其中P ――电机功率。
1.2泵的最小轴径对于35号调质钢,取350 105 N^|2,则最小轴径根据结构及工艺要求,初步确定叶轮安装处的轴径为 d B 40mm ,而轮毂直径为 d h (1.2 ~ 1.4)d B ,取 d h 51mm 2.叶轮进口直径D j 的初步计算取叶轮进口断面当量直径系数K 。
4.5,则Q0.01389D 。
3K °34.5 ?0.096m 96 mm、n V 1450对于开式单级泵, D j D 。
96 mm3.叶片进口直径D 1的初步计算98.8 0.2 450 1050.024m 24mm由于泵的比转速为46.36,比较小,故k i 应取较大值。
不妨取k i 0.85,则4.叶片出口直径D 2的初步计算5.叶片进口宽度b,的初步计算取 2=15°取叶片数Z=8,叶片进口角155.80。
9.计算叶片包角型二型厶型士 1120D 1 k t D j0.85 96 82mm0.59.350.5业 13.73100D 2D 213.730.01389\ 14500.292m 292mm所以V 。
b iQ/ v DV:V °D j 24V 1D 1 其中,V K v V °,不妨取K v0.8,则D24K v D 16. 叶片出口宽度b 2的初步计算5/6K b 20.64ns100 7. b 2 K b 2 3n叶片出口角2的确定4Q/ v D j 2 d h4Q/ vD 2D j 24K v D i852 35.42mm4 0.8 63.750.6446.36 1005/60.3373 Q0.33733°.01389 14500.0072m 7.2mm8. 叶片数Z 的计算与选择10.叶轮出口直径D2的精确计算由于D2和2对扬程H有很大的影响,而前述用速度系数法确定的D2只是一个近似值,在计算中并没有精确考虑2的影响,而这个影响是比较大的。
离心泵的工作原理及主要部件性能参数离心泵——生产中应用最为广泛,着重介绍。
§ 2.1.1 离心泵 (Centrifugal Pumps ) 一. 离心泵的工作原理及主要部件 1.工作原理如左图所示,离心泵体内的叶轮固定在泵轴上,叶轮上有若干弯曲的叶片,泵轴在外力带动下旋转,叶轮同时旋转,泵壳中央的吸入口与吸入管相连接,侧旁的排出口和排出管路9相连接。
启动前,须灌液,即向壳体内灌满被输送的液体。
启动电机后,泵轴带动叶轮一起旋转,充满叶片之间的液体也随着旋转,在惯性离心力的作用下液体从叶轮中心被抛向外缘的过程中便获得了能量,使叶轮外缘的液体静压强提高,同时也增大了流速,一般可达15~25m/s 。
液体离开叶轮进入泵壳后,由于泵壳中流道逐渐加宽,液体的流速逐渐降低,又将一部分动能转变为静压能,使泵出口处液体的压强进一步提高。
液体以较高的压强,从泵的排出口进入排出管路,输送至所需的场所。
当泵内液体从叶轮中心被抛向外缘时,在中心处形成了低压区,由于贮槽内液面上方的压强大于泵吸入口处的压强,在此压差的作用下,液体便经吸入管路连续地被吸入泵内,以补充被排出的液体,只要叶轮不停的转动,液体便不断的被吸入和排出。
泵离心泵旋转泵漩涡泵 往复泵由此可见,离心泵之所以能输送液体,主要是依靠高速旋转的叶轮,液体在离心力的作用下获得了能量以提高压强。
气缚现象:不灌液,则泵体内存有空气,由于ρ空气<<ρ液,所以产生的离心力很小,因而叶轮中心处所形成的低压不足以将贮槽内的液体吸入泵内,达不到输液目的。
通常在吸入管路的进口处装有一单向底阀,以截留灌入泵体内的液体。
另外,在单向阀下面装有滤网,其作用是拦阻液体中的固体物质被吸入而堵塞管道和泵壳。
启动与停泵:灌液完毕后,此时应关闭出口阀后启动泵,这时所需的泵的轴功率最小,启动电流较小,以保护电机。
启动后渐渐开启出口阀。
停泵前,要先关闭出口阀后再停机,这样可避免排出管内的水柱倒冲泵壳内叶轮,叶片,以延长泵的使用寿命。
离心泵副叶轮密封是离心泵中非常重要的部件之一,其密封性能直接影响着离心泵的工作效率和稳定性。
在设计离心泵副叶轮密封时,需要考虑众多因素,并选择合适的结构参数,以确保密封性能达到最佳状态。
本文将从计算方法和结构参数选择两个方面进行详细阐述。
一、计算方法1.计算密封端面积密封端面积的大小直接影响着压力的分布和密封效果。
通常密封端面积的计算方法为:S=φ*L式中,S为密封端面积,φ为密封周速系数,L为密封端面的周长。
2.计算密封端面周长密封端面周长的大小也是影响着密封效果的重要因素。
通常可以采用下列公式计算:L=2*π*r式中,L为密封端面周长,r为密封端面的半径。
3.计算流体动压力在离心泵副叶轮密封中,流体动压力是一种重要的密封性能参数。
其计算方法为:P=0.5*ρ*V^2式中,P为流体动压力,ρ为流体密度,V为流体速度。
4.计算密封间隙密封间隙的大小直接关系着密封的紧密程度。
通常可以根据实际情况选择适当的间隙大小,进行计算。
二、结构参数选择1.叶轮尺寸叶轮的尺寸直接关系着流体的流通情况和泵的工作效率。
在选择叶轮尺寸时,需要考虑到流体的压力、流速和密封端面的尺寸,以确保密封性能的稳定性。
2.密封材料密封材料的选择直接关系着密封的耐磨性和耐腐蚀性。
通常可以选择金属、橡胶或陶瓷等材料作为密封材料,具体选择要根据实际工作条件来确定。
3.密封结构密封结构的设计直接关系着密封的紧密程度和稳定性。
通常可以选择单端面密封、双端面密封或多级密封等结构形式,具体选择要根据泵的工作环境和要求来确定。
4.密封间隙密封间隙的选择需根据流体的性质和压力来确定。
一般来说,密封间隙越小,则密封效果越好,但也会增加泵的摩擦阻力。
因此在选择密封间隙时,需要综合考虑各方面因素。
结语在设计离心泵副叶轮密封时,计算方法和结构参数的选择是非常重要的。
只有根据实际情况进行合理的计算和选择,才能确保离心泵副叶轮密封具备良好的密封性能和稳定性。
希望本文提供的信息能对相关工程技术人员有所帮助,谢谢阅读。
离心泵的几个重要参数离心泵是一种常用的流体输送设备,广泛应用于工业、农业、建筑等领域。
它通过离心力将液体从低压区域抽入,再通过高速转动的叶轮将液体抛出,实现输送功能。
离心泵的性能与其参数密切相关,下面将介绍几个离心泵的重要参数。
1. 流量(Q)流量是指单位时间内通过离心泵的液体体积。
常用的单位有立方米/秒、升/秒等。
流量是衡量离心泵输送能力大小的重要参数之一。
在选型和设计过程中,需要根据实际需求合理确定流量。
2. 扬程(H)扬程是指液体从入口到出口时所克服的总压力差,也可理解为液体的输送高度。
常用的单位有米、千帕等。
扬程是离心泵的另一个重要参数,它直接关系到泵的工作能力。
通常情况下,扬程越高,离心泵所需的功率就越大。
3. 转速(N)转速是指离心泵叶轮旋转的速度。
常用的单位有转/分。
转速是决定离心泵性能的关键参数之一。
转速的选择与泵的特性曲线密切相关,不同转速对应着不同的流量和扬程。
因此,在使用离心泵时,需要根据实际情况选择适当的转速。
4. 效率(η)效率是指离心泵将输入的机械能转化为液体能量的比例。
它是衡量离心泵工作效果的重要参数。
通常情况下,离心泵的效率越高,对能源的利用率就越高。
有效提高离心泵的效率有助于降低能源消耗。
5. 允许工作温度(T)允许工作温度是指离心泵可以正常运行的液体温度范围。
不同材质的离心泵在耐温性能上有所差异,需要根据液体的温度确定适用的离心泵。
超过允许工作温度范围,会导致泵内部密封件老化、变形等问题,影响其正常运行。
6. 材质离心泵的材质选择直接影响其化学稳定性和耐腐蚀性能。
常见的材质有铸铁、不锈钢、铜合金等。
在选择离心泵时,需要根据液体的性质和工作环境来确定合适的材质,以保证泵的安全运行和使用寿命。
7. 进口直径(D)进口直径是指液体进入离心泵的管道直径。
合理选择进口直径有利于减小流阻和能量损失,提高泵的效率。
进口直径的大小应根据流量和工作压力来确定。
8. 出口直径(D)出口直径是指液体从离心泵中排出的管道直径。
离心泵的工作原理及主要部件性能参数离心泵是一种常见的工业设备,广泛应用于水处理、化工、石油、能源等领域。
它通过离心力将液体从低压区域输送到高压区域,实现液体的输送和增压。
下面将详细介绍离心泵的工作原理和主要部件的性能参数。
一、离心泵的工作原理离心泵的工作原理基于离心力的作用。
当机电驱动叶轮高速旋转时,液体被吸入泵的中心,并沿着叶轮的叶片被甩离。
这个过程中,液体受到离心力的作用,从而产生压力,推动液体流动。
离心泵通常由进口、叶轮、出口和密封装置等部件组成。
1. 进口:进口是离心泵的入口,用于吸入液体。
进口通常具有一定的尺寸和形状,以确保液体能够顺利进入泵体。
2. 叶轮:叶轮是离心泵的核心部件,也是产生离心力的关键。
叶轮通常由多个叶片组成,当机电驱动叶轮旋转时,液体被甩离叶轮,产生离心力。
3. 出口:出口是离心泵的出口,用于将液体排出。
出口通常具有一定的尺寸和形状,以确保液体能够顺利流出泵体。
4. 密封装置:密封装置用于防止液体泄漏。
常见的密封装置包括填料密封和机械密封。
填料密封通过填充密封材料来实现密封,而机械密封则通过机械装置来实现密封。
二、离心泵的主要部件性能参数离心泵的性能参数对于选择合适的泵型和使用情况非常重要。
以下是离心泵的主要部件性能参数的详细介绍:1. 流量:流量是指单位时间内通过泵的液体体积。
它通常以立方米每小时(m³/h)或者加仑每分钟(GPM)为单位。
流量的大小决定了泵的输送能力,对于不同的应用场景,需要选择适当的流量。
2. 扬程:扬程是指液体从进口到出口所需的总能量。
它通常以米(m)或者英尺(ft)为单位。
扬程的大小决定了泵的输送距离和输送高度,对于不同的应用场景,需要选择适当的扬程。
3. 功率:功率是指泵所需的能量。
它通常以千瓦(kW)或者马力(HP)为单位。
功率的大小决定了泵的能耗和驱动能力,对于不同的应用场景,需要选择适当的功率。
4. 效率:效率是指泵的能量转化效率。
主要设计参数本设计给定的设计参数为: 流量Q=33500.01389mmhs=,扬程H=32m ,功率P=15Kw ,转速1450minrn =。
确定比转速s n根据比转速公式343.65145046.3632s n ⨯=== 叶轮主要几何参数的计算和确定1. 轴径与轮毂直径的初步计算1.1. 泵轴传递的扭矩3159.5510955098.81450t P M N m n =⨯=⨯=⋅其中P ——电机功率。
1.2泵的最小轴径对于35号调质钢,取[]5235010Nm τ=⨯,则最小轴径0.02424d m mm ==== 根据结构及工艺要求,初步确定叶轮安装处的轴径为40B d mm =,而轮毂直径为(1.2~1.4)h B d d =,取51h d mm = 2. 叶轮进口直径jD 的初步计算取叶轮进口断面当量直径系数0 4.5K =,则0 4.50.09696D K m mm ====对于开式单级泵,096j D D mm == 3. 叶片进口直径1D 的初步计算由于泵的比转速为46.36,比较小,故1k 应取较大值。
不妨取10.85k =,则110.859682j D k D mm ==⨯=4. 叶片出口直径2D 的初步计算220.50.5246.369.359.3513.7310010013.730.292292s D D n K D K m mm --⎛⎫⎛⎫==⨯= ⎪⎪⎝⎭⎝⎭====5. 叶片进口宽度1b 的初步计算()002221114/4//v vm j j hvQ Q V V D D d Q b DV ηηππηπ===-=所以 220111144j j v V D D b V D K D ==其中,10v V K V =,不妨取0.8v K =,则22118535.42440.863.75jv D b mm K D ===⨯⨯6. 叶片出口宽度2b 的初步计算225/65/6246.360.640.640.33731001000.33730.00727.2s b b n K b K m mm ⎛⎫⎛⎫==⨯= ⎪⎪⎝⎭⎝⎭====7. 叶片出口角2β的确定取2β=15°8. 叶片数Z 的计算与选择取叶片数Z=8,叶片进口角0155.8β=。