离心泵叶轮切割定律的分析

水泵叶轮切割分析水泵叶轮是水泵中最关键的部件之一，其工作原理是通过叶轮旋转将液体抽送出去。

因此，叶轮的切割分析对于水泵的性能和效率有着重要的影响。

首先，叶轮的切割形状对水泵的性能有着直接的影响。

叶轮的切割形状通常可以分为封闭式和开放式两种形式。

封闭式叶轮的切割形状类似于一个圆盘，中间开有若干个叶片，这种形状适合于输送液体粘度较高、含有固体颗粒较多的情况。

而开放式叶轮的切割形状类似于一个圆环，只有外围开有叶片，这种形状适合于输送清水或者低粘度的液体。

叶轮的切割形状还会影响到水泵的静压和动压分布，进而影响到水泵的扬程和流量。

其次，叶轮的切割尺寸对水泵的效率和运行稳定性也有着重要的影响。

叶轮的切割尺寸主要包括叶片的角度、叶片的长度、叶片的宽度等参数。

叶片的角度决定了叶轮与进口流体的角度，直接影响到叶轮的进口流道形状和出口流体的动能转换效率。

叶片的长度和宽度决定了叶轮的流道面积，影响到叶轮的流量和扬程。

叶轮的切割尺寸一般需要经过流体动力学分析和叶轮磨损预测等步骤得到最优解。

最后，叶轮的材质选择和切割工艺也需要进行分析。

叶轮通常采用金属材质，如铸铁、不锈钢等。

材质的选择需要考虑叶轮的强度、耐蚀性、耐磨性等因素。

叶轮的切割工艺一般采用数控切割或者电火花切割等工艺，以保证切割的精度和表面质量。

综上所述，水泵叶轮的切割分析对于水泵的性能和效率有着重要的影响。

切割形状、尺寸、材料和工艺等因素都需要进行综合考虑，通过流体动力学分析和叶轮磨损预测等手段得到最优化的切割方案，以提高水泵的运行效率和稳定性。

叶轮切割针对某一叶轮，可以切割其外径来改变性能，以下标2表示切割后尺寸和性能，下标1表示原来的性能，则切割前后的性能在相同转速下的变化如下：流量Q2/Q1=D2/D1；扬程H2/H1=(D2/D1)^2；功率N2/N1==(D2/D1)^3。

需要注意的是，上述公式只在一定范围内切割外径时成立，一般范围是不超过原直径的30%。

Q2/Q1=D2/D1：流量与直径成正比。

H2/H1=(D2/D1)^2：扬程与直径的平方成正比，因为直径与线速度成正比，而动能是与速度的平方成正比的。

N2/N1==(D2/D1)^3：功率与流量和扬程成正比，所以是与直径的3次方成正比。

叶轮口环的检修工艺泵在运转中，由于自然磨损、介质中含有固体颗粒、叶轮晃动等原因，使离心泵叶轮口环与密封环的径向间隙变大或出现密封环破裂的现象，起不到密封作用，造成大量回流，降低泵的实际流量。

检修叶轮口环时，首先应当检查密封环是否完好，然后测量其径向间隙。

径向间隙的测量方法，通常是用游标卡尺或千分尺（最好用千分尺）测量密封环的内径和叶轮口环的外径，两者之差即为径向间隙（半径方向间隙应取其一半）。

为了使测量准确，应当测量几个方向后，求平均值，以免密封环失圆，造成测得的数据偏大或偏小。

当径向间隙超过所规定的值时，一般采用换件修理。

对于挂有乌金的铜口环，当间隙磨大时，只需重新挂乌金，无需更换新口环。

当原有乌金无脱落现象，磨损量又不大时，可用补焊的方法修复。

补焊步骤如下：（1）刷去口环上的污物；（2）用5%的盐酸清洗一遍；（3）放到温度为90℃、浓度10%的烧碱中浸洗10分钟，然后取出放到90℃的清水中清洗；（4）补焊乌金，其方法是：把口环预热到100℃左右，用气焊熔掉口环上原有的乌金，然后用与原有的乌金同牌号的乌金制成的焊条，顺口环周围或纵长方向一道道堆焊上去（不得反复重焊）。

焊接完毕后，可进行机械加工，达到所要求的标准尺寸。

如乌金磨损很大或乌金已脱落，则要重浇乌金。

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。