机械毕业设计1508新KS型单级单吸离心泵的设计
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参照国内外此类单级离心泵的结构,并吸收其优点,确定了本次离心泵的总体结构布置。
由于是单级泵,取消了串并联结构中的最薄弱环节水轴承,可使其可靠性大为提高。
采用加长联轴节,泵体采用后开式的结构,在不拆卸进出水管路和电机的情况下即可取出转子。
这样,泵内的零件如泵体密封环和机械密封等密封易损件,在维修保养或更换修理时,可大大减轻使用者的劳动强度,缩短维修时间,并保证承压管路尤其是高压管路的密封性,这一点对于现代机械设备是十分重要的。
离心泵总体结构设计本次设计的单级单吸离心泵整体为卧式结构,泵由单级离心泵和电机组成,泵组为整装机组,电机固定在泵架上,泵组通过底座安装在地基上,也可通过泵架采用中间悬挂安装。
电机通过联轴器将动力传入泵转子部件上带动其旋转。
泵的转子部件包含了主轴、叶轮、轴承、机械密封、轴承座等零件,通过轴承座与泵体相连。
泵体采用后开始结构,转子部件可以从泵体上部实现安装与拆卸。
离心泵的吸水口于排水口轴心线垂直。
离心泵叶轮通过轴端螺纹固定在主轴端上,用螺母进行轴向固定,用止动垫片进行防松止动。
叶轮与主轴通过不锈钢平键传递动力。
泵的轴端密封采用了泄漏极少的机械密封,同时在泵体密封涵中设计了防干转空腔,以保护机械密封在刚起动或泵内不完全排气时在没有液体润滑的条件下运转。
机械密封的润滑与冷却液通过增设的综合防泄漏系统来提供与保证。
传动部分设计离心泵的原动机一般都选择电动机,电动机通过联轴器将动力输入泵中。
因此联轴器的设计好坏将会决定整个机组的效率以及传动的平稳性,进而影响泵运行的平稳性。
同时联轴器的选择与设计还直接关系到泵的拆卸与维修性能。
目前国内同行业中一般还是用传统的凸缘式(图3-2)或柱销式(图3-3)联轴器。
柱销式联轴器是最早采用的一种联轴器,该联轴器如图所示存在结构复杂安装定位调整困难,寿命短等缺点。
在国内离心泵上已逐步用爪式联轴器替代了柱销式联轴器。
爪式联轴器相对结构简单,通过增加弹性橡胶垫具有了一定的柔性补偿能力。
单级单吸离心泵概述:单级单吸离心泵是离心泵中Z为简单的一种。
所谓单级是指泵内只有一级叶轮,单吸是指水从叶轮一侧吸入。
这种泵一般流量较小,多属于小型泵。
构造特点是叶轮固定在转轴的一端,支承其重量的轴承位于轴的另一端,受力有如悬臂梁,故又称悬臂式离心泵。
泵的转动部分包括:叶轮、泵轴、轴承、联轴器等,固定部分包括泵体、轴承支架、泵的进口和出口等。
单级单吸离心泵是农业上应用Z为普遍的一种水泵。
与其它离心泵相比,其扬程高,流量较小,结构简单,使用方便。
单级单吸离心泵,供输送清水或物理化学性质类似于水的其它液体之用,温度不高于80℃。
高效节能、性能可靠、安装使用方便等特点。
同时根据使用温度、介质等不同的基础上派生出适用热水、高温、腐蚀性化工泵、油泵。
今天上海离心泵厂家为大家介绍的内容是单级单吸离心泵的工作原理及特点,希望能够让大家更好的认识单级单吸离心泵。
下面就请大家跟着小编一起来看看详细的介绍吧。
一、单级单吸离心泵结构图:二、单级单吸离心泵的工作原理:当单级单吸离心泵启动后,泵轴带动叶轮一起作高速旋转运动,迫使预先充灌在叶片间液体旋转,在惯性离心力的作用下,液体自叶轮中心向外周作径向运动。
液体在流经叶轮的运动过程获得了能量,静压能增高,流速增大。
当液体离开叶轮进入泵壳后,由于壳内流道逐渐扩大而减速,部分动能转化为静压能,Z后沿切向流入排出管路。
所以蜗形泵壳不仅是汇集由叶轮流出液体的部件,而且又是一个转能装置。
当液体自叶轮中心甩向外周的同时,叶轮中心形成低压区,在贮槽液面与叶轮中心总势能差的作用下,致使液体被吸进叶轮中心。
依靠叶轮的不断运转,液体便连续地被吸入和排出。
液体在离心泵中获得的机械能量Z终表现为静压能的提高。
三、单级单吸离心泵的特点:1、管道离心泵为立式结构,进出口口径相同,且位于同一中心线上,可象阀门一样安装于管路之中,外形紧凑美观,占地面积小,建筑投入低,如加上防护罩则可置于户外使用。
2、管道离心泵叶轮直接安装在电机的长轴上,轴向尺寸短,结构紧凑,泵与电机轴承配置合理,能有效地平衡泵运转产生的径向和轴向负荷,从而保证了泵的运行平稳,振动小、噪音低。
离心泵毕业论文LT第一章泵的概述1.1 离心泵的基本结构离心泵的主要零件有叶轮、泵轴、泵体(泵壳)、泵盖、密封环、填料及填料压盖、托架等。
基本部件是高速旋转的叶轮和固定的蜗牛形泵壳。
图1、1 离心泵(1)通过泵体内高速旋转的叶轮对液体做功从而实现离心泵输送液体的目的,由此可知叶轮在离心泵内的重要地位。
叶轮需在装配前进行静平衡实验,并保持其内外表面光滑以水流的摩擦损失。
叶轮按其结构形式又可分为闭式叶轮、半开式叶轮及开式叶轮,且闭式叶轮适用于输送澄清的液体,半开式叶轮适用于输送粘稠及含有固体颗粒的液体,开式叶轮则适用于输送污水、含沙及含纤维的液体。
图1、2 叶轮结构形式叶轮按其吸液方式又可分为单吸式与双吸式两种,单吸式叶轮结构简单,液体只能从一侧吸入。
双吸式叶轮可同时从叶轮两侧对称地吸入液体,它不仅具有较大的吸液能力,而且基本上消除了轴向推力。
叶轮内部叶片的弯曲方向决定了扬程的大小,故而可根据叶轮上叶片的几何形状将叶片分为前弯、后弯与径向(出口)三种,又由于后弯叶片有利于液体的动能转换为静压能,故而在国民经济生产中得到了广泛的使用。
(2)泵轴利用联轴器和电动机相连接,将电动机的转矩传递给叶轮,是传递机械能的主要部件。
(3)泵体,即泵壳,是离心泵的主体,与离心泵的安装轴承托架相连接起支撑固定作用。
(4)密封环即减漏环,由于叶轮进口与泵壳间的间隙过大会造成泵内高压区的水从间隙处流向低压区,影响泵的出水量导致离心泵的效率降低;过小则造成叶轮与泵壳摩擦产生磨损。
故而为了延长叶轮与泵壳的使用寿命,需在泵壳内缘和叶轮外缘结合处装置密封环,且密封间隙保持在0.25~1.10mm之间最为恰当。
(5)填料函主要由填料、水封环、填料筒、填料压盖及水封管组成,其主要作用是为了封闭泵壳与泵轴之间的空隙,始终保持离心泵内的真空,不让水或空气由间隙流入泵内。
当泵轴与填料摩擦产生热量时就要通过水封管向水封圈内注水从而使填料冷却下来。
单级输油泵设计摘要:输油泵是用来将油从一个地方输送到另一个地方的设备,它主要用于油田和炼厂。
输油泵的种类很多,对于单级单吸离心泵存在四大难题:1,提高泵效;2,消除H—Q曲线驼峰问题;3,大流量、过载;4,提高汽蚀余量。
本文针对离心泵的难题,具体采用了如下措施:采用加大叶轮出口宽度b2,减小叶轮外径D2,增大叶轮出口角β2来提高效率;采用将叶轮进口边前移来减少汽蚀;同时采用将平衡孔位置移至叶轮叶片进水边境,且加大密封环直径的方法来平衡单级单吸离心泵轴向力;轴封采用机械密封,并且采用冷却系统,保证了降低密封腔介质温度及防止静环的强烈摩擦。
采用本文所设计的四种方法后,离心泵的工作性能有了很大改善,提高了它的稳定性和效率。
关键词:输油泵;泵效;平衡孔;机械密封;汽蚀The Desigin Of The Single Stage Oil Pump Abstract: The oil pump is an equipment that be used to transport the oil from one place to other.It is many used in oil field and oil refiner.The oil pumps can be divided into many types,For single-stage single-suction centrifugal pump four problems exist: 1,Improve the efficiency of the pump; 2,Elimination of H-Q curve hump problems; 3,Large flow、overload; 4,Improve the NPSH.For the problem of centrifugal pump,we specific use of the following measures in this paper:Increase the impeller outlet widthb2,reduced impeller diameter D2,increasing the impeller outlet angle β2to improve efficiency;Reduce cavitation by forward edge of the impeller inlet;At the same time, balanced single-stage single-suction centrifugal axial force by impeller balance hole location to the border water and increase the diameter of seal ringp;seal using the mechanical shaft seal,and using cooling system,Sealed chamber to ensure that the medium temperature to reduce and to prevent the stati cring’s strong friction.Designed in this paper is, after four methods, centrifugal pump performance has greatly improved,it also can improve its stability and efficiency.Key words: pump; pump efficiency; balance hole; mechanical seal; cavitation目录前言 (1)1 泵结构方案的选择 (2)1.1泵吸入口和排出口的确定 (2)1.2泵结构形式的确定 (2)1.2.1确定比转数ns: (2)1.2.2原动机的选择: (3)1.2.3确定泵的结构形式 (3)1.3最小轴颈的初步计算 (3)2 泵叶轮的设计 (5)2.1速度系数设计法 (5)2.1.1 速度系数设计法的计算步骤 (5)2.2 叶轮绘型 (9)3 压出室及吸入室的设计 (12)3.1 吸水室的结构设计 (12)3.2 压出室的结构设计 (13)3.2.1 压水室的作用和要求 (13)3.2.2 任意断面的螺旋压水室的设计 (13)4离心泵径向力、轴向力的平衡及平衡装置的设计 (19)4.1 离心泵径向力的平衡及平衡装置的设计计算 (19)4.1.1 径向力的平衡 (19)4.1.2 径向力的计算 (19)4.2 离心泵中轴向力的平衡及计算 (20)4.2.1 轴向力的计算 (20)4.2.2 轴向力的的平衡 (22)5 离心泵中主要零部件的设计 (24)5.1 轴的机构设计及校核 (24)5.1.1 轴的机构设计 (24)5.1.2 轴的校核 (25)5.2 转子临界转速的计算 (27)5.3 联轴器的选择与校核 (29)5.3.1 联轴器的选择 (29)5.3.2 联轴器的校核 (29)5.4 键的选择和校核 (30)5.4.1 键的选择 (30)5.4.2 键的校核 (30)5.5 轴承的选择及校核 (31)5.5.1 轴承的选择 (31)5.5.2 轴承的校核 (32)6 轴及叶轮密封结构的选择 (34)6.1 叶轮密封环的选择 (34)6.1.1 确定叶轮入口宽度b1 (34)6.1.2 叶片厚度 (35)6.2 轴端密封 (35)6.2.1 泵的轴封结构 (35)6.2.2 机械密封的结构、分类、工作原理及优点 (35)6.2.3 选择机械密封形式的依据 (36)6.2.4 机械密封的冷却及润滑 (37)6.2.5 抽空破坏及防抽空的方法............... 错误!未定义书签。
目 录1 设计参数…………………………………………………………………………2 1.1 性能参数………………………………………………………………………2 1.2 设计要求………………………………………………………………………2 1.3 设计成果………………………………………………………………………2 2 结构方案的设计…………………………………………………………………2 2.1 确定泵比转速…………………………………………………………………2 2.2 确定泵进、出口直径…………………………………………………………3 2.3 确定效率和功率以及电动机的选择…………………………………………3 2.4 联轴器处轴径的初步确定及轴的结构设计…………………………………4 3 叶轮的水力设计…………………………………………………………………5 3.1 叶轮进口直径D 0的确定………………………………………………………5 3.2 确定叶片入口边直径1D ………………………………………………………5 3.3 确定叶片入口处绝对速度1V 和入口宽度1b …………………………………5 3.4 确定叶片入口处圆周速度1u …………………………………………………6 3.5 确定叶片数Z …………………………………………………………………6 3.6 确定叶片入口轴面速度1m V 和入口安放角1β (6)3.7 确定叶片出口安放角2β和叶轮外径2D ..........................................6 3.8 确定叶片厚度S ........................................................................6 3.9 计算排挤系数1ε........................................................................6 3.10 确定叶片包角ϕ.....................................................................7 3.11 确定叶片出口宽度2b (7)3.12 计算有限叶片时,液体出口绝对速度2v 以及2v 与2u 的夹角'2α............7 3.13 叶轮的轴面投影图以及叶片的绘型 .............................................8 4 压水室的设计..............................................................................8 4.1 基圆直径3D 的确定.....................................................................8 4.2 压水室的进口宽度.....................................................................9 4.3 隔舌安放角3α (9)4.4 泵舌安放角θ...........................................................................9 4.5 断面面积F ..............................................................................9 4.6 当量扩散角..............................................................................9 4.7 各断面形状的确定.....................................................................9 5 参考文献 (10)1 设计参数1.1 性能参数流量Q=1003/r。
题目离心泵的设计及其密封摘要:在当今社会离心泵的应用是很广泛的,在国民经济的许多部门要用到它。
在供给系统中几乎是不可缺少的一种设备。
在泵的实际应用中损耗严重,特别是化工用泵在实际应用中损耗,主要是轴封部分,在输送过程中由于密封不当而出现泄漏造成重大损失和事故。
轴封有填料密封和机械密封。
填料密封使用周期短,损耗高,效率低。
本设计使用机械密封。
主要以自己设计的离心泵为基础,对泵的密封进行改进,以减少损耗,提高离心泵寿命。
本设计其主要工作内容如下,自己设计一台扬程为40m,流量为100m3/h的离心泵。
电机功率为7.5kw,转速为2900r/min,.在0—800C工作环境下输送带杂质液体的离心泵的机械密封。
关键词:泵填料密封离心泵机械密封Centrifugal pump design and sealingAbstract: In today's society, the centrifugal pump is applied widely in the national economy, many departments should use it. In the supply system is almost an indispensable equipment. The practical application in pump industry, especially with serious loss in actual application of pump shaft seals, mainly is loss in the process of conveying, due to improper seal leakage caused heavy losses and accidents. Shaft seals have packing seal and mechanical seal. Packing seal use short cycle, the loss is high. Efficiency is low. This design USES mechanical seal. Mainly in their design based on centrifugal pump, and the improved seal pump, in order to reduce loss, improve the centrifugal pump life. This design is the main content of work, design a head for 40 MB, flow 100m/h of centrifugal pump. Electric power is 7.5 kw, speed for 2900r/min, the 0-80 C work environment impurity liquid conveyer belt of centrifugal pump mechanical seal.Keywords: pump packing seal centrifugal pump mechanical seal二离心泵的工作原理以及方案选择2.1 离心泵的工作原理离心泵工作前,先将泵内充满液体,然后启动离心泵,叶轮快速转动,叶轮的叶片驱使液体转动,液体转动时依靠惯性向叶轮外缘流去,同时叶轮从吸入室吸进液体,在这一过程中,叶轮中的液体绕流叶片,在绕流运动中液体作用一升力于叶片,反过来叶片以一个与此升力大小相等、方向相反的力作用于液体,这个力对液体做功,使液体得到能量而流出叶轮,这时候液体的动能与压能均增大。
单级单吸一体式离心泵结构说明单级单吸一体式离心泵,这名字一听就感觉不简单,对吧?它就是个专门帮我们移动液体的小家伙,像个水管子里的小超人,能把水送到我们想要的地方。
想象一下,你在花园浇水,离心泵就像是个勤快的仆人,轻松把水从水源送到每一朵花儿身边,真是方便极了。
它的构造也不复杂,内部有个转子,转起来就能把液体吸进来,再送出去,简直是个“流动的魔法师”。
说到这个泵,它有个关键的部分,那就是泵壳。
你可以把泵壳想象成一个温暖的家,液体在这里安静待着,然后被转子一推动,就开始“撒欢儿”了。
泵的工作原理其实就像我们生活中的许多事情,开始的时候可能有点费劲,但一旦上了轨道,就顺畅得不得了。
离心泵的转子也很有趣,像个快速旋转的小车轮,越转越快,液体在它的推动下就能飞速向前。
它的设计非常巧妙,越是高效,越是能省电,真是聪明绝顶的小家伙。
很多人可能不知道,单级单吸离心泵的“单级”指的是泵只有一个工作轮,不像那些多级泵,工作起来相对复杂。
这种设计的好处就是简单易用,维护起来也很方便。
就像你平常用的家电,有些东西越复杂越麻烦,而这个泵则像个简单粗暴的家伙,直来直去。
使用它的时候,基本上只需要定期检查一下,别让它“累着”就好了。
哦,当然了,使用前最好先确认一下管道和接口有没有漏水的地方,这可是保证它发挥“超能力”的关键呀。
说到泵的应用,那可是无处不在。
你去游泳池时,想想那清澈的水,离心泵就可能在那儿默默奉献;或者在工业生产中,很多液体的输送也少不了它。
你可能在某些地方看到,这些泵还可以用于消防系统,真是个“救火英雄”!想象一下,火灾发生时,离心泵一启动,水流如潮,简直就是灭火的“先锋队”。
所以说,这小家伙虽然看似不起眼,实际上却是我们生活中不可或缺的一部分。
再说说它的维护。
虽然它不复杂,但也不能完全不理它。
定期给它“体检”,清理一下杂质,检查密封圈有没有老化,别让它“得了病”。
就像人一样,保养得当,才能活得长久。
有人可能觉得维护麻烦,但其实这也是对设备的“爱护”,想想你自己,有时候也是要给自己放个假,做做保养的。
x x x x x x x大学毕业设计(论文)题目单级单吸离心泵设计学院 xxxxxxxxxxxxxxx专业班级 xxxxxx学生姓名 xxxxxxxxxxxxxxx指导教师 xxxxxxxxxxxxx成绩x 年x月x 日摘要离心泵是一种用量最大的水泵,在给水排水及农业工程、固体颗粒液体输送工程、石油及化学工业、航空航天和航海工程、能源工程和车辆工程等国民经济各个部门都有广泛的应用。
在此设计中,主要包括单级单吸清水离心泵的方案设计,离心泵基本参数选择、离心泵叶片的水力设计、离心泵压水室的水利设计、离心泵吸水室的水利设计。
以及进行轴向力及径向力的平衡,最后要进行强度校核。
泵设计的最大难点就是泵的密封,本次设计采用的新式的填料密封,它可以根据压力的改变来改变密封力的装置。
关键词:离心泵;叶片;压水室;吸水室AbstractCentrifugal pump is a kind of the most consumable in pumps, water drainage and in agricultural engineering, solid particles liquid transportation engineering, oil and chemical industry, aerospace and Marine engineering, energy engineering and vehicle engineering, etc all departments of national economy is widely used.In this design, including single-stage single-suction clean water centrifugal pump design, the basic parameters centrifugal pump, centrifugal pump hydraulic design of leaves, water pump pressurized water chamber design, the water pump suction chamber design. As well as axial force and radial force balance, and finally to the strength check.The biggest difficulty pump design is the design of the pump seal, the new packing seal it can according to the change of the pressure to change the device sealing force.Keywords:Centrifugal pump;Leaves; Pressurized water chamber; Suction chamber目录摘要.............................................................................................................................................. Abtract (II)第1章绪论 01.1 选此课题的意义 01.2 本课题的研究现状 01.3 本课题研究的主要内容 0第2章泵的基本知识 (2)2.1 泵的功能 (2)2.2 泵的概述 (2)2.2.1 离心泵的主要部件 (2)2.2.2 离心泵的工作原理 (3)2.3 泵的分类 (3)第3章离心泵的水力设计 (4)3.1 泵的基本设计参数 (4)3.2 泵的比转速计算 (4)3.3 泵进口及出口直径的计算 (4)3.4 计算空化比转速 (4)3.5 泵的效率计算 (5)3.5.1 水力效率 (5)3.5.2 容积效率 (5)3.5.3 机械效率 (5)3.5.4 离心泵的总效率 (5)3.6 轴功率的计算和原动机的选择 (5)3.6.1 计算轴功率 (5)3.6.2 确定泵的计算功率 (6)3.6.3 原动机的选择 (6)3.7 轴径与轮毂直径的初步计算 (6)3.7.1 轴的最小直径 (6)3.7.2 轮毂直径的计算 (7)3.8 泵的结构型式的选择 (8)第4章叶轮的水力设计 (9)4.1 确定叶轮进口速度 (9)4.2 计算叶轮进口直径 (9)4.2.1 先求叶轮进口的有效直径D0 (9)4.2.2 叶轮进口直径 (10)4.3 确定叶轮出口直径 (10)4.4 确定叶片厚度 (10)4.5 叶片出口角的确定 (11)4.6 叶片数Z的选择与叶片包角 (11)4.7 叶轮出口宽度 (11)4.8 叶轮出口直径及叶片出口安放角的精确计算 (12)4.9 叶轮轴面投影图的绘制 (12)4.10 叶片绘型 (13)第5章压水室的水力设计 (16)5.1 压水室的作用 (16)5.2 蜗型体的计算 (16)5.2.1 基圆直径的确定 (16)5.2.2 蜗型体进口宽度计算 (17)5.2.3 舌角 (17)5.2.4 隔舌起始角 (17)5.2.5 蜗形体各断面面积的计算 (17)5.2.6 扩散管的计算 (18)5.2.7 蜗形体的绘型 (18)第6章吸水室的设计 (20)6.1 吸水室尺寸确定 (20)第7章径向力轴向力及其平衡 (21)7.1 径向力及平衡 (21)7.1.1 径向力的产生 (21)7.1.2 径向力的计算 (21)7.1.3 径向力的平衡 (21)7.2 轴向力及平衡 (22)7.2.1 轴向力的产生 (22)7.2.2 轴向力计算 (22)7.2.3 轴向力的平衡 (23)第8章泵零件选择及强度计算 (24)8.1 叶轮盖板的强度计算 (24)8.2 叶轮轮毂的强度计算 (24)8.3 叶轮配合的选择 (25)8.4 轮毂热装温度计算 (26)8.5 轴的强度校核 (26)8.6 键的强度计算 (28)8.6.1 工作面上的挤压应力 (28)8.6.2 切应力 (29)8.7 轴承和联轴器的选择 (29)第9章泵体的厚度计算 (31)9.1 蜗壳厚度的计算 (31)9.2 中段壁厚的计算 (31)第10章泵的轴封 (32)10.1 常用的轴封种类及设计要求 (32)10.2 填料密封的工作原理 (32)10.3 传统填料密封结构及其缺陷 (33)10.3.1 传统填料密封结构 (33)10.3.2 传统填料密封的不足 (33)10.4 填料密封的结构改造 (33)结论 (34)参考文献 (36)致谢 (38)第1章绪论1.1 选此课题的意义泵是一种应用广泛、耗能大的通用流体机械,我国每年各种泵的耗电量大约占全国总耗电量的20%,耗油量大约占全国总耗油量的50%。
新KS型单级单吸离心泵的设计第一章引言利用离心力输水的想法最早出现在列奥纳多达芬奇所作的草图中。
1689年,法国物理学家帕潘发明了四叶片叶轮的蜗壳离心泵。
但更接近于现代离心泵的,则是1818年在美国出现的具有径向直叶片、半开式双吸叶轮和蜗壳的所谓马萨诸塞泵。
1851~1875年,带有导叶的多级离心泵相继被发明,使得发展高扬程离心泵成为可能。
尽管早在1754年,瑞士数学家欧拉就提出了叶轮式水力机械的基本方程式,奠定了离心泵设计的理论基础,但直到19世纪末,高速电动机的发明使离心泵获得理想动力源之后,它的优越性才得以充分发挥。
在英国的雷诺和德国的普夫莱德雷尔等许多学者的理论研究和实践的基础上,离心泵的效率大大提高,它的性能范围和使用领域也日益扩大,已成为现代应用最广、产量最大的泵。
离心泵的应用是很广泛的,在国民经济的许多部门要用到它。
在给水系统中几乎是不可缺少的一种设备,如若把自来水管网当作人身的血管系统,那么离心泵就是压送血液的心脏。
新KS型单级单吸离心泵是在原有的KS型单级单吸离心泵的基础上进行的一种改进,现市面上大多的离心泵,在安装叶轮时,是采用的泵轴的锥度进行定位的,这样的定位,对于轴的加工精度要求很高,在一般的小型加工单位很难达到这样的精度等级,所以通过把锥度轴变为直轴的方法来避免因为加工精度不高而导致的安装不便的弊端,同时在叶轮安装时通过加轴套的方法进行定位,这样的改进在提高轴强度的同时,加工也方便了,且其他部件的制作模具的改动也很少,生产成本也没有增加。
此次设计中以型号KS125-100-200作为数据依据。
第二章型号意义示例及名词解释2.1 型号名称:KS 125 —100 —200KS:符合国际标准的用语空调制冷等领域的单级单吸离心泵。
125:泵吸入口直径(mm)。
100:泵排出口的直径(mm)。
200:叶轮名义直径(mm).2.2 名词解释离心泵:通过利用离心力输水的水泵。
单级单吸:单级是指一个叶轮,单吸是指只有一个进水口。
在离心泵系列中还有双级双吸、双级单吸、单级双吸离心泵,至于叶轮和进水口的数量主要是通过考虑到离心泵的功率和性能参数来确定的,其中单级单吸离心泵是功率和性能最简单的一种。
第三章新KS型单级单吸离心泵的主要性能参数3.1 流量Q(m3/h或m3/s)离心泵的流量即为离心泵的送液能力,是指单位时间内泵所输送的液体体积。
泵的流量取决于泵的结构尺寸(主要为叶轮的直径与叶片的宽度)和转速等。
操作时,泵实际所能输送的液体量还与管路阻力及所需压力有关。
注意:因为泵安装在特定的管路上,所以管路的特性必然要影响流量的大小。
3.2 扬程H(m)离心泵的扬程又称为泵的压头,是指单体重量流体经泵所获得的能量。
泵的扬程大小取决于泵的结构(如叶轮直径的大小,叶片的弯曲情况等、转速。
目前对泵的压头尚不能从理论上作出精确的计算,一般用实验方法测定。
泵的扬程可同实验测定,即在泵进口处装一真空表,出口处装一压力表,若不计两表截面上的动能差(即Δu2/2g=0),不计两表截面间的能量损失(即∑f1-2=0),则泵的扬程可用下式计算注意以下两点:(1)式中p2为泵出口处压力表的读数(Pa);p1为泵进口处真空表的读数(负表压值,Pa)。
(2) 注意区分离心泵的扬程(压头)和升扬高度两个不同的概念。
扬程是指单位重量流体经泵后获得的能量。
在一管路系统中两截面间(包括泵)列出柏努利方程式并整理可得式中H为扬程,而升扬高度仅指Δz一项。
3.3 效率离心泵的效率η---反映泵对液体提供的有效能量与原动机提供给泵的能量(轴功率N)之比。
离心泵的能量损失包括以下几项:各种泄漏、回流,使泵对这部分液体作了无用功,减少了泵的实际输3.3.1 容积损失ηv与泵结构及液体在泵进、出口处的压强差有关。
送能量。
ηv3.3.2 机械损失ηm由泵轴与轴承之间、泵轴与填料函之间以及叶轮盖板外表面与液体之间产生摩擦而引起的能量损失。
其值一般为0.96—0.99。
3.3.3 水力损失ηh叶片间涡流造成的损失、液体入泵时的水力冲击损失、液体与泵壳、叶片间的摩擦损失之和。
水力损失ηh与泵的结构、流量及液体的性质有关。
离心泵的效率反映这三项能量损失的总和,故又称为总效率η,总效率为这三个效率的乘积,即:η=ηv ηmηh这里ηv 、ηm与流量Q无关。
由水力损失图示(右图)可知:额定流量Qs(ηh =0.8--0.9)下hf最小,η最高。
一般小型离心泵的效率为50%--70%,大型泵可高达90%。
泵的效率值与泵的类型、大小、结构、制造精度和输送液体的性质有关。
大型泵效率值高些,小型泵效率值低些。
3.4 轴功率N(W或kW)泵的轴功率即泵轴所需功率,其值可依泵的有效功率Ne和效率η计算,即泵的效率不是一个独立性能参数,它可以由别的性能参数例如流量、扬程和轴功率按公式计算求得。
反之,已知流量、扬程和效率,也可求出轴功率。
第四章新KS型单级单吸离心泵的特性曲线泵的各个性能参数之间存在着一定的相互依赖变化关系,可以通过对泵进行试验,分别测得和算出参数值,并画成曲线来表示,这些曲线称为泵的特性曲线。
每一台泵都有特定的特性曲线,由泵制造厂提供。
通常在工厂给出的特性曲线上还标明推荐使用的性能区段,称为该泵的工作范围。
泵的实际工作点由泵的曲线与泵的装置特性曲线的交点来确定。
选择和使用泵,应使泵的工作点落在工作范围内,以保证运转经济性和安全。
此外,同一台泵输送粘度不同的液体时,其特性曲线也会改变。
通常,泵制造厂所给的特性曲线大多是指输送清洁冷水时的特性曲线。
对于动力式泵,随着液体粘度增大,扬程和效率降低,轴功率增大,所以工业上有时将粘度大的液体加热使粘性变小,以提高输送效率。
特性曲线指H~Q、N~Q及η~Q(也有含△h~Q或hs~Q的)等的关系曲线。
***特性曲线图见附图(1)***特性曲线的共同特点:(1)H~Q:Q↑→H↓(2)N~Q:Q↑→N↑,Q=0,Nmin;(3)η~Q:先Q↑→η↑,达ηmin后Q↑→η↓,ηmax点——设计点。
其下的H、Q(即Os)、N是最佳工况参数——标于铭牌上。
选择泵时至少应使其在≥92%ηmax下工作。
第五章新KS型单级单吸离心泵工作原理离心其实是物体惯性的表现.比如雨伞上的水滴,当雨伞缓慢转动时,水滴会跟随雨伞转动,这是因为雨伞与水滴的摩擦力做为给水滴的向心力使然。
但是如果雨伞转动加快,这个摩擦力不足以使水滴在做圆周运动,那么水滴将脱离雨伞向外缘运动.就象用一根绳子拉着石块做圆周运动,如果速度太快,绳子将会断开,石块将会飞出.这个就是所谓的离心。
离心泵就是根据这个原理设计的.高速旋转的叶轮叶片带动水转动,将水甩出,从而达到输送的目的。
离心泵有好多种.从使用上可以分为民用与工业用泵,从输送介质上可以分为清水泵、杂质泵、耐腐蚀泵等。
单级单吸离心泵的主要过流部件有吸水室、叶轮和压水室。
吸水室位于叶轮的进水口前面,起到把液体引向叶轮的作用;压水室主要有螺旋形压水室(蜗壳式)、导叶和空间导叶三种形式;叶轮是泵的最重要的工作元件,是过流部件的心脏,叶轮由盖板和中间的叶片组成。
单级单吸离心泵工作前,先将泵内充满液体,然后启动离心泵,叶轮快速转动,叶轮的叶片驱使液体转动,液体转动时依靠惯性向叶轮外缘流去,同时叶轮从吸入室吸进液体,在这一过程中,叶轮中的液体绕流叶片,在绕流运动中液体作用一升力于叶片,反过来叶片以一个与此升力大小相等、方向相反的力作用于液体,这个力对液体做功,使液体得到能量而流出叶轮,这时液体的动能与压能均增大。
启动后,叶轮由轴带动高速转动,叶片间的液体也必须随着转动。
在离心力的作用下,液体从叶轮中心被抛向外缘并获得能量,以高速离开叶轮外缘进入蜗形泵壳。
在蜗壳中,液体由于流道的逐渐扩大而减速,又将部分动能转变为静压能,最后以较高的压力流入排出管道,送至需要场所。
液体由叶轮中心流向外缘时,在叶轮中心形成了一定的真空,由于贮槽液面上方的压力大于泵入口处的压力,液体便被连续压入叶轮中。
可见,只要叶轮不断地转动,液体便会不断地被吸入和排出。
***工作原理图见附图(2)***第六章新KS型单级单吸离心泵的主要部件单级单吸离心泵的基本构造是由七部分组成的,分别是:叶轮,泵体(即泵体和泵盖),泵轴,轴承,悬架,机械密封,填料函。
两个主要部分构成:一是包括叶轮和泵轴的旋转部件;二是由泵壳、填料函和轴承组成的静止部件。
6.1 叶轮6.1.1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。
叶轮的作用是将原动机的机械能直接传给液体,以增加液体的静压能和动能(主要增加静压能)。
叶轮室是泵的流部件的核心,泵通过叶轮对液体的作功,使其能量增加。
叶轮按液体流出的方向分为三类:(1)径流式叶轮(离心式叶轮)液体是沿着与轴线垂直的方向流出叶轮。
(2)斜流式叶轮(混流式叶轮)液体是沿着轴线倾斜的方向流出叶轮。
(3)轴流式叶轮液体流动的方向与轴线平行的。
叶轮按吸入的方式分为二类:(1)单吸叶轮(即叶轮从一侧吸入液体)。
(2)双吸叶轮(即叶轮从两侧吸入液体)。
叶轮按盖板形式分为三类:(1)封闭式叶轮。
(2)敞开式叶轮。
(3)半开式叶轮。
其中封闭式叶轮应用很广泛,前述的单吸叶轮双吸叶轮均属于这种形式。
***叶轮图见附图(3)***叶轮加工的工艺步骤:6.1.2固定叶轮的螺母的加工工艺步骤:6.2 泵壳(即泵体和泵盖)6.2.1泵体作用是将叶轮封闭在一定的空间,以便由叶轮的作用吸入和压出液体。
泵壳多做成蜗壳形,故又称蜗壳。
由于流道截面积逐渐扩大,故从叶轮四周甩出的高速液体逐渐降低流速,使部分动能有效地转换为静压能。
泵壳不仅汇集由叶轮甩出的液体,同时又是一个能量转换装置。
***泵体图见附图(4)***泵体加工的工艺步骤:6.2.2 泵盖的加工工艺步骤:***泵盖图见附图(5)***6.3 泵轴泵轴的作用是支持叶轮等回转件,带动叶轮在确定的工作位置作高速旋转并传递驱动功率的元件,所以它是传递机械能的主要部件。
离心泵的轴在工作时以一定的转速作旋转运动,承受较大的弯矩和转矩。
轴要有足够的强度和几何精度,将对密封性能的不良影响减到最小限度,最大限度地减少擦磨损和伤的危险性。
***泵轴图见附图(6)***泵轴的加工工艺步骤:6.4 轴承离心泵的推力轴承有滚动轴承和滑动轴承两类。
其中滚动轴承有单向推力球轴承、双向推力球轴承、推力短圆柱滚子轴承、推力圆锥滚子轴承等,角接触轴承也可承受轴向载荷。
推力滑动轴承有实心式、单环式、空心式、多环式等固定的推力轴承和可倾扇面推力轴承。
滚动轴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。