轴流泵的设计 本科生毕业设计
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第一章引言1.1概述近年来,计算机技术得到了突飞猛进的发展。
特别是微机己经渗透到人们生活生产的各个领域,小至家用电器的控制,大到人造地球卫星的发射,到处可以看到计算机在发挥作用。
今天,许多以计算机为基础的监测与控制系统正在控制着各种各样的生产过程。
我国的一些主要行业,如石化、电力、冶金等已大量使用计算机监控系统,它可以对现场的运行设备进行监视和控制,以实现数据采集、设备控制、测量、参数调节以及各类信号报警等各项功能。
在组态概念出现之前,要实现这些任务,都是通过编写程序(如使用BASIC、C、FORTRAN等)来实现的。
编写程序不但工作量大、周期长,而且容易犯错误,不能保证工期。
组态软件的出现,解决了这个问题。
对于过去需要几个月的工作,通过组态几天就可以完成。
本文利用组态软件和PLC解决了大型泵站计算机的监控问题,方便有效的实现了泵站的自动化监控。
1.2国内外现状我国水利系统计算机监控系统的应用由于多种原因尚处于起步阶段。
随着计算机技术的进步,目前越来越多的单位对泵站监控自动化技术进行研究,近几年来全国许多泵站工程,都将计算机监控系统纳入提高泵站自动化水平的重要措施之一,但这些计算机监控系统大多没有真正充分发挥应有的作用。
多年来,由于泵站运行产生的是社会效益,其经济效益一直未被重视。
技术改造及资金投入十分有限,微机监控起步较晚,与国外同行业相比仍有较大差距。
目前经过长期运行考验的泵站计算机监控系统是常规系统和与计算机监控系统并存,且计算机监控系统只能完成数据监测和处理,而未能做到计算机控制和调节泵组。
大多数泵站采用继电器逻辑控制、独立的检测装置或仪表,这样运行方式落后,存在的问题主要有:(1)信息处理能力差,软件开发跟不上,许多应有的功能不能实现。
(2)故障追忆能力较差。
事故发生后,由于信息量不足往往难以对事故原因做出正确的分析。
(3)控制可靠性不高。
各控制之间有时不能进行可靠的安全闭锁,不能完全避免操作员的操作错误。
轴流泵结构设计轴流泵是一种常见的离心泵,其结构设计对于泵的性能和效率起着重要作用。
本文将就轴流泵的结构设计进行探讨。
一、轴流泵的结构组成轴流泵主要由泵体、叶轮、泵轴、轴承和密封装置等几个部分组成。
1. 泵体:泵体是轴流泵的外壳,通常由铸铁、钢板等材料制成。
泵体内部有进口口和出口口,用于流体的进出。
2. 叶轮:叶轮是轴流泵的核心部件,其转动将能量传递给流体,使之产生压力。
叶轮通常由铸铁、不锈钢等材料制成,外形呈叶片状。
3. 泵轴:泵轴是连接叶轮和电机的部件,其承受着叶轮的转动力和流体的压力。
泵轴通常由高强度的合金钢制成。
4. 轴承:轴承支撑着泵轴的转动,使其能够平稳运行。
轴承通常采用滚动轴承或滑动轴承,能够承受较大的径向力和轴向力。
5. 密封装置:密封装置用于防止泵体与泵轴之间的泄漏,保证泵的正常运行。
常见的密封装置有填料密封、机械密封等。
二、轴流泵的结构设计考虑因素轴流泵的结构设计需要考虑以下几个因素,以保证泵的性能和效率:1. 叶轮的结构设计:叶轮的结构设计直接影响泵的流量和扬程。
合理的叶轮结构能够提高泵的效率,减小能量损失。
2. 泵体的结构设计:泵体的结构设计需要考虑流体的流动特性和泵的工作条件,以减小流体的阻力和能量损失。
3. 泵轴的结构设计:泵轴的结构设计需要考虑泵的工作条件和叶轮的转动力,以保证泵轴的强度和刚度,避免变形和断裂。
4. 轴承的选型和布置:轴承的选型和布置需要考虑泵轴的转速和载荷,以保证轴承的寿命和运行稳定性。
5. 密封装置的选择和设计:密封装置的选择和设计需要考虑泵体和泵轴之间的泄漏量和泄漏方式,以保证泵的密封性和安全运行。
三、轴流泵的结构设计优化方法为了提高轴流泵的性能和效率,可以采用以下优化方法:1. 优化叶轮结构:通过改变叶轮的叶片形状、叶片数量和叶片角度等参数,以提高叶轮的效率和流量。
2. 优化泵体结构:通过优化泵体的进口口和出口口的形状和尺寸,减小流体的阻力和能量损失。
轴流式水轮机毕业设计任务书、基本资料和指示书河海大学水电学院动力系二○○六年三月轴流式水轮机毕业设计任务书一、设计内容根据原始资料,对指定电站、指定原始参数进行机电部分的初步设计,包括:轴流式水轮机的选型、发电机选型,调保计算及调速设备选择,混流式水轮发电机组的辅助设备系统设计,电气一次部分设计。
二、时间安排(供参考)1、轴流式水轮机的选型、发电机选型 5.5周2、调保计算及调速设备选择0.5周3、辅机系统2周5、电气部分2周6、整理成果1周7、评阅答辩1周8、机动0.5 周总计12.5周三、成果要求1、设计说明书:说明设计思想,方案比较及最终结果,并附有必要的图表。
2、设计计算书:设计计算过程,计算公式,参数选取的依据,计算结果。
3、图纸:主机成果图、水系统图、气水系统图、电气主结线图,共5-6张(含CAD设计图),规格1号图。
轴流式水轮机毕业设计基本资料富春江水电站位于浙江北部钱塘江上游富春江上,造成后接入华东电网向金华等地供电。
富春江水电站坝址选在七里垅峡口,上距新安江水电站约60公里,下距杭州市110余公里,,地理位置优越。
水库为日调节,总库容9.2亿立方米。
电站以发电为主,并可改善航运,发展灌溉及养殖事业等综合效益。
电站为河床式,公路从左岸进入厂房。
本电站下游特征洪水位如下:万年一遇洪水位▽15.6 (Q=43100米3/秒)千年一遇洪水位▽14.6 (Q=29400米3/秒)本地区年平均气温为16.0℃,实测最高气温为40.5℃,雨日约175天,以五月份为最集中.本电站建成后将承担峰荷,也承担部分基荷,有调相任务,本电站将在120公里外的金华变电所接入系统(电力系统结线见附图)并向七里垅镇供电2-3万千瓦。
参考文献一、水轮机 刘大恺主编 二、水轮机设节 沈祖诒主编三、水力机组辅助设备 范华秀主编 四、水电站电气部分 季一峰主编五、水电站动力设备设计手册 络如蕴主编 六、水轮机设计手册 哈尔滨大电机研究所主编 七、水电站的水轮机设备 (苏)莫洛仁夫主编 八、发电厂(下册) 华中工学院主编九、发电厂变电所电气设备 湖南省电力学校主编十、电力工程设计手册(第一册) 西北、东北电力设计院主编 十一、电力工程设计手册(第二册) 西北、东北电力设计院主编 十二、水电站机设计技术规程十三、电力系统规划设计手册(影印摘编本) 十四、电力工程 西安交通大学主编十五、水力机械 华东水利学院编 中国戒严出版社1961年版 十六、水电站机电设计手册 电工一次 水利电力出版社 十七、水电冲机电设计手册 水力机械 水利电力出版社轴流式水轮机毕业设计指示书第一节 轴流式水轮发电机组选型设计一、选型设计要求根据给定的电站资料,选择水轮发电机及其附属设备。
遂宁市安居区石榴坝集中供水站取水泵站工程设计摘要专业:农业水利工程姓名:李定钟指导老师:李乃稳根据设计资料确定出泵站修建的地址,确定取水泵房的规模。
进而通过技术经济综合比较出泵站所选用水泵类型,通过计算确定出泵房以及其附属设施的尺寸,及布置方式,再进行泵房的稳定性验算,根据需要配筋。
首先确定出水泵的流量和扬程,选择合适的泵房类型和水泵类型。
然后进行进出水管、引水建筑物等的详细设计。
对水泵工况点进行校核之后,确定水泵的终选类型。
接着对泵房的辅助设备进行具体布置,确定出水泵的安装高程以及泵房的具体尺寸。
确定出泵房的具体布置以及尺寸之后,就可以对泵房的稳定性进行验算。
达到稳定性要求就可以进行结构计算,算出泵房各结构的钢筋用量以及配筋方式。
最后对泵房的施工组织做出简单的介绍。
关键词:取水泵站、离心泵、供水方案。
AbstactAccording to the design information to determine the address of the pumping station and the size of the pumping prehensive comparison of the pumping station through the technical and economic choose the type of pump, determined the size of the pumping station and its ancillary facilities, and the layout by calculating,then check the stability of the pumping station, calculate the reinforcement configuration.First, determine the pump flow and head, and select the appropriate type of pumping station and pump type. And then proceed to the detailed design of access to water diversion structures. After checking the pump operating point to determine the ultimate choice type of pump. Followed by the specific arrangement of the pumping station auxiliary equipment to determine the elevation of the pump installation and the specific dimensions of the pumping station. Determine the specific layout and size of the pumping station, checking the stability of the pumping station. Achieve the stability requirements can be carried out structural calculations to calculate the pumping station structure steel consumption and reinforcement. Finally, make a simple introduction. about the pumping station construction organization .Key words: water pumping station, centrifugal pumps, water supply scheme.目录1概述 (4)1.1 区域水资源概况 (4)1.2 地质情况 (4)1.3 建筑材料 (4)1.4 对外交通、通讯情况 (5)1.5 组织机构及配套资金落实情况 (5)1.6 群众参与情况 (5)2工程建设条件 (5)2.1 地形地貌 (6)2.2 地质及土壤 (6)2.3 气候 (6)2.4 水文 (6)2.4.1 降水 (7)2.4.2 径流 (7)2.5 水质 (7)2.6 自然植被 (8)2.7 水资源状况 (8)3工程建设的必要性 (9)4站址选择 (9)5用水量预测及设计规模 (10)6方案选择 (12)6.1 泵站基本参数 (12)6.2 离心泵方案 (12)6.3 潜水泵方案 (16)7推荐方案设计 (19)7.1 离心泵泵型选择 (19)7.2泵房类型选择 (19)7.3 泵站进出水管设计 (20)7.4引水建筑物 (21)7.5进水池设计 (21)7.6引渠方案和引水管方案对比 (22)7.6.1引渠方案 (22)7.6.2引水管方案 (26)7.6.3选择引水建筑物方案 (27)7.7 泵房具体布置 (27)7.7.1配电设备布置 (27)7.7.2管路布置 (27)7.7.3泵房辅助设备 (28)7.7.4泵房尺寸设计 (28)7.8 水泵工况点校核 (31)7.9泵房稳定及结构计算 (32)7.9.1抗浮稳定计算 (33)7.9.2 地基承载力校核 (36)7.9.3泵房结构及配筋计算 (37)8施工组织设计 (39)8.1 地基与基础 (39)8.2排水与降低地下水位 (39)8.3基坑开挖 (40)8.4泵房施工 (42)8.5钢管管道施工 (44)9参考文献 (45)1概述1.1 区域水资源概况项目内主要河流有琼江河。
螺旋轴流泵的设计开发0 引言现阶段在农业排污和污水处理方面,污泥泵、旋流泵、阿基米德螺旋泵、螺旋离心泵、潜水轴流泵等被广泛应用,但是这些泵在污水输送方面表现一般,在抽送含有长纤维、秸秆和大粒径的混合物时,经常发生缠绕与堵塞,严重时会烧坏电机,造成机械故障,在抽送活性污泥等要求不损伤的物料时,对于物料的破坏较为严重。
螺旋离心泵具备无堵塞、无损性、高性能等特点,但是其流量较小不能满足大流量的需求[1~4]。
因此,开发一种具备大流量、无堵塞、无缠绕、无损性和高性能的泵十分必要。
针对这些要求,本文设计开发了一种螺旋轴流泵,提出了一种关于螺旋轴流泵的水力设计方法,并对其性能进行了预测和试验验证,在此基础上对该泵进行了系列化。
*1螺旋轴流泵的工作原理及其特点本文设计开发的螺旋轴流泵具备大流量、无堵塞、无缠绕、无损性和高性能的特点。
其工作原理是流体从旋转的螺旋叶片中获得动能,通过导叶的扩压作用,将动能转化为压能,同时流体经过导叶的导流沿轴向流出。
其采用的螺旋型叶轮结构形式,使得叶轮在工作时能够产生均匀的液流压力与流速,可以将水流冲击损失降到最低,旋转的叶轮在进口产生的负压对流体形成较好的抽吸作用,同时还具备较好的通过性能[5~8]。
2水力部件设计方法2.1叶轮的水力设计螺旋轴流泵不同于其他泵,其采用螺旋式叶轮。
对于其螺旋式叶轮的设计,还没有合适的水力设计方法。
本文采用的水力设计方法是在综合考虑螺旋离心泵、固液两相流泵、诱导轮及轴流泵等的设计方法的基础上,结合固液两相流泵常用的四种设计方法:经验系数设计法、两相流畸形速度设计法、两相流速度比设计法、两相流流场分析设计法,参考相关文献[9~17]进行综合研究分析,同时借鉴国外海斯特公司生产的螺旋轴流泵,并结合产品自身特点和设计要求,利用CFD数值模拟为螺旋轴流泵的水力设计提供参考,确定螺旋轴流泵轴面流道的各参数如图1。
图1叶轮轴面流道的几何参数Fig.1 Geometric parameters of impeller axial-section具体设计过程以及涉及的设计公式如下:(1)比转数n s4/3s65.3HQnn=(1)(2)叶轮进口直径D1511nQKD=(2)式中:Q—设计工况的流量,m3/s;n—转速,r/min;K1—修正系数,K1=(1~2.5),对吸入性能要求高的取大值。
轴流泵设计数据1、设计参数:流量 Q = 1000( m ³/h )扬程 H = 4.5 (m) 转速 n = 1450 ( r/min )效率 η≧85℅ 汽蚀比转速C≧1000 2、结构形式: 采用60°出水弯管 3、 底板至叶轮中心距离:1m轴流泵水力设计一、叶轮的水力设计 (一)结构参数的选择 1.确定轮毂比根据轮毂比与比转速的关系表,取45.0=d h2.叶轮直径D叶轮直径一般根据轴面速度来确定,为了得到最优的影片安放角,叶轮进口前的轴面速度,采用C.C.鲁德涅夫推荐公式来确定:0(0.06m v =-根据液流的连续性条件,不考虑排挤,则叶轮区域内的轴面速度为 2241m h Qv d D D π=⎛⎫-⎪⎝⎭取0m m v v =,则(4.0D =- 根据轮毂比45.0=Dd h及给定的参数,叶轮直径即可求出。
则 取 D=272mm即 mm d h 12227245.0=⨯=3.确定叶片数Z叶片数通常按s n 选取为了更易于调节动平衡,取Z=44.确定叶栅稠密度l tZ=4,叶轮外缘的叶栅稠密度推荐为,0.750.85l t =-,同时,适当减小外缘的l t ,增加轮毂侧的l t ,以减小内外侧翼型的长度差,均衡叶片出口的扬程。
所以,轮毂和轮缘之间各截面的lt按直线规律变化,其值为 ()()()1.3 1.4hl lt t =-取()73.00=l ,则()96.0=h t l4.确定叶片翼型的厚度:通常轮毂截面的相对厚度为 lδδ==(10~15)%轮缘截面的厚度按工艺条件确定,通常轮缘截面的相对厚度 lδδ==(2~5)%从轮毂到轮缘其厚度按直线规律变化。
(二) 选定截面及计算 1.确定计算截面通常选取五个彼此等距离的计算流面,由于本设计要求为为半调节式轴流料浆泵,考虑到叶片的调节,轮毂和轮缘需作成球面。
各计算流面的半径可按下式确定: 21hd r =D r =52513r r r +=2312rr r +=2534r r r += 截面D 取值:122,160,198,236,2722.确定轴面速度和速度环量(1)确定轴面速度 取99.0v =η 即028.6)(422=-=vh m d D QV ηπ(2)确定速度环量 036.22==ΓwgH Tk π 3.升力法设计计算选定截面 计算表格4.计算泵的汽蚀比转速C知道设计流量Q 和轴流泵的转速n ,根据GB/T 13006-91,查取临界汽蚀余量r NPSH ,计算泵的汽蚀比转速C :C =1000112062778.0145062.5m 64/3r >=⨯==C NPSH 所以 符合设计要求。
(此文档为word格式,下载后您可任意编辑修改!)1 绪论1.1 国内CY系列轴向柱塞泵发展概况就市场发展需求来看,我国目前大量使用的CY系列轴向柱塞泵,2003年全国的总产量达到了20万台[1-2]。
这类泵的最大特点是采用大轴承支承缸体,具有压力高、工艺性好、成本低、维修方便等优点,比较适合国情,因此,市场需求量大,也成为当今我国应用最广的开式油路轴向柱塞泵。
CY型轴向泵从1966年开始设计以来,前人总结经验摸索,经过CY14-I,CYI4-lA,CYI4-IB几个发展阶段,每一个发展时期泵的性能、寿命都得到提高,品种也不断丰富。
但是,从1982年CY14-1B轴向泵定型以来,已经过去20余年的时间,该泵的结构发展依旧停滞、变化不大。
由于近年来,世界上各家公司的柱塞泵技术已有长足进步,加上国内市场经济的蓬勃发展,对使用CY14-1B泵的更高要求,迫切需要符合市场经济的轴向柱塞泵,因此对CY14-1B轴向泵进行更新,开发一种噪声更低、自吸性能更好、节能、省料、使用更可靠的轴回柱塞泵就显得迫在眉睫,这就是CY14-1BK轴向柱塞泵[3-7]。
早期的斜盘式轴向泵的压力都只有7MPa,但现代液压传动系统注重效率和经济,均要求更高的压力。
目前市场上的定量斜盘式轴向柱塞泵的压力均已达21--48 MPa,这是因为我们在各自的发展过程中,工业在进步,突破了一些关键技术[8-10]。
2003年产量估计有近20万台,各行各业中应用非常广泛,特别是应用于CY14-1B斜盘型开式轴向柱塞泵。
从1972年开始设计研制,到1982年定型,但是从此之后的20多年的时间里,泵的结构基本是没有什么变化,甚至出现有些厂家生产20余年,没有任何改进。
但是世界上的柱塞泵发展不会因为国内的不进步发展而停止不前的,柱塞泵的各个方面有了长足的进步,然而CY14-1 B轴向泵的使用中也依然发现不少的问题,柱塞在工作是压排油液终了之余,柱塞底腔仍有一些油液未排除,当柱塞进入吸入行程时,这样便导致损失了一部分吸入容积,降低了容积效率。
送水泵站设计()摘要泵站是为水提供势能和压能,解决无自流条件下的排灌、供水和水资源调配问题的唯一动力来源,是解决洪涝灾害、干旱缺水的重要工程措施和实现水利现代化的重要标志之一。
送水泵站也称为二级泵站,其作用是净水构筑物净化后的水输送给千家万户。
本设计主要是送水泵站,根据设计资料,通过流量和扬程,反复分析比较,参考水泵型谱图,最终选择300S58型水泵五台,四台工作,一台备用。
由钢管水力计算表,吸水管管径选择D=500mm,压水管管径选择D=400mm,输水干管D=600mm。
根据清水池最低水位标高和水泵H S的条件,确定泵房为矩形半地下式。
水泵机组采用单排横向排列形式布置泵房左端设一进出设备的大门,控制室、配电室、值班室设在泵房右侧地上一层。
水泵间距2.5m,水泵与配电设备间距2.5m,水泵距大门口7.0m;水泵距吸水管侧墙2.0m;泵房长21.0m,宽7m,高6.0m;清水池长11.0m,宽2.6m,高7.0m;将吸水井长度确定为12m,吸水井宽度最终调整为2.7m,吸水井高度为2.8m。
字数不够关键词送水泵站;参数;泵房;辅助设备;设计计算;IDesign of water pump station()AbstractPump station is to provide potential energy water and energy, under no-flow conditions of irrigation and drainage, water supply and water resource allocation problem in single power source. Pump station is to address important measures of floods, droughts and water shortages and realizing water conservancy modernization of one of the important symbols. Also known as the second-stage pumping station of water pumping station, water purification structures whose role is to purify water after being administered to millions of households.This design is mainly a water pump station, according to the design data through the flow and lift, repeated analysis and comparison, refer to the pump-spectra before choosing the type 300S58 pumps five. Hydraulic calculation of pipe form, select D=500mm suction pipe diameter, pipe diameter selection D=400mm, water pipe D=7600mm. Under the pool minimum water level elevation and water pump HS conditions to determine whether the pump room is rectangular half-underground. Pumps with single row of transverse arrangement features pumping stations left one in and out of the door, control room, switch room, call room located in the right side of the pumping station on the ground floor. Water pump 2.5m interval, water pumps and power distribution unit spacing 2.5m, pumps from the gate of 7.0m side wall of water pump from the suction pipe 2.0m. Pumping station 21.0m, width 7m, high6.0m, and clear water ponds 11.0m, width 2.6m, high7m. The suction wells length of 12m. Wells eventually adjusted to the width 2.7m, wells is2.8m.IIKey words: The pumping station; Parameter; Pump room; Auxiliary equipment; Design computingIII目录1前言 (1)1.1 泵 (1)1.2泵站 (2)1.3送水泵站 (7)2设计内容 (9)2.1设计资料 (9)2.2工艺流程 (9)2.3设计内容 (9)3设计计算 (12)3.1水泵机组的选择 (12)3.2 泵站设计参数的确定 (13)3.3选择水泵 (13)3.4水泵机组的基础设计 (16)3.5水泵吸水管路和压水管路设计 (18)3.6布置机组 (19)3.7吸水井的设计 (22)3.8各工艺标高的设计 (22)3.9复核水泵和电机 (24)3.10消防校核 (24)3.11辅助设备的选择 (25)3.12泵房形式、建筑高度和平面尺寸的确定 (27)4.结论 (30)致谢 (31)参考文献 (32)IV1 前言1.1 泵1.1.1 泵的定义和作用从能量的观点来看,泵是一种能量转换机械,它将动力机的机械能量转给液体。
JIANGSU UNIVERSITY本 科 课 程 设 计设计说明书题目: 立式轴流泵学院名称: 能源与动力工程学院专业班级: 流体机械及其自动控制卓越学生姓名: ***学 号: **********设计导师: 高波2013 年11月目录第一部分内容摘要————————————————3 第二部分概述—————————————————4 第三部分设计方案及原理说明———————————7 第四部分水力设计————————————————8 第五部分结构设计————————————————15 第六部分重要部件的校核—————————————20 第七部分参考文献————————————————25 第八部分课程设计小结——————————————26第一部分内容摘要轴流泵流量大,扬程低,比转速高,轴流泵的液流沿轴方向流动,其设计的基本原理与离心泵基本相同。
轴流泵大多是单级立式的,可以分为固定叶片式和可调叶片式两种。
本设计的题目是可调叶片式轴流泵——即叶片可调节倾斜角度。
其内容只有大致工况设定,没有具体工作环境说明的要求,大致要求材料要有一定的耐腐蚀性能。
此外,轴流泵广泛应用于多种场合。
泵既有离心式的,也有轴流式的,既有立式的,也有卧式的,既有单级的,也有多级的,应不同场合而定。
本毕业设计要求为设计立式轴流泵,这就决定了设计方向为:立式、单级、轴流。
泵主要由泵体、传动轴和传动装置等组成。
其传动装置是将原动机的动力传递给泵轴的中间装置。
泵设计最主要的是水力设计——叶片及导叶的水力设计。
叶片的水力设计采用两种方法:圆弧法和升力法。
经分析比较:采用圆弧法设计的轴面投影图叶片更为光滑,难度相对更高;采用升力法设计的轴面投影图,虽然比圆弧法设计的稍微差点,但是,由于当今国内的制造水平对于三维曲面的加工还相对落后,即使是好的设计也是难以加工出来的,对于空间曲面加工效果好的机床是五轴联动机床,国内包括在国内的外企,拥有五轴联动机床的公司屈指可数。