离心泵叶轮切割定律的分析 武汉三源泵业制造有限公司 杨爱荣，甘根喜 本文介绍了几种离心泵叶轮的切割定律及针对每种切割定律作出的具体分析，以寻找一个较为准确的计算叶轮切割的方法，从而达到一台泵的多性能要求，提高产品的通用性和系列化。 一、 叶轮切割定律存在的条件及原因分析 叶轮切割定律一 ()12 2 D D Q Q '=' ()22 22 ??? ? ??'='D D H H ()33 22 ??? ? ??'='D D N N 式中： Q 、H 、N 、D 2为叶轮切割前的流量、扬程、轴功率和叶轮外径。 Q ＇、H ＇、N ＇、D 2＇为叶轮切割后的流量、扬程、轴功率和叶轮外径。 以上公式成立的条件是： 1、叶轮切割前后的容积效率不变。 2、叶轮吸入口前液流无预旋，即绝对速度的圆周分量V u1等于零。 3、切割前后流液相似，速度三角形对应成比例。 4、切割前后叶轮出口宽度相等，即b 2＇=b 2；出口面积不变即F 2＇=F 2。 5、切割前后叶片出口角度不变，即β2＇=β2. 从大量的试验结果来看，4、5两个条件很难满足。事实上切割
前后的叶轮出口宽度、面积、叶片出口角有的变化较大，最大的变化约为10%。这样就降低了叶轮切割定律的计算精度。在实际应用中往往进行保守切割，增加切割次数来确认要求的性能参数。 另外瑞士的苏尔寿公司针对以上存在的问题提出了的修正系数,即D 2＇=D 2＇+(D 2－D 2＇),该公司认为的修正系数安全可靠,在高效区运行时采用此法切割的叶轮特性曲线略高于要求的曲线。 以上方法在实际应用中较麻烦，而且要多次用试验验证计算结果。因此有关文献针对不同比转数的泵提出了不同的计算方法,陈述事如下: 对于n s ＜60的低比转速离心泵： （a ）、叶轮切割后叶片的出口角β2可能因叶轮外径D 2的减小而发生一些变化，但可以用锉销叶片出口端面的方法加以修正，认为β2＇=β2； (b)、锥形叶片出口端将会因切削而变厚，修锉叶片使它恢复到原形大小，可以认为切削叶前后叶片的排挤系数不变； （c ）、对于n s ＜60的叶轮可以认为叶轮是前后盖板平行的经流叶轮，因此可近似地认为叶轮切割前后的出口宽度不变。 以上分析得出叶轮切割定律二： ()12 222222222222 ??? ? ??'=''=''='D D V D V D V b D V b D Q Q m m m m ππ ()22 22222222 ??? ? ??'=''='D D V u V u H H u u
1.往复活塞式压缩机级的实际循环有哪些特点？ 答：①存在余隙容积，工作循环多了一个膨胀过程；②进气、排气过程存在压力损失；③气体与汽缸壁面间存在温差，压缩和膨胀过程中多变指数变化；④气缸及其相关部件存在泄漏；⑤吸、排气间歇（或排气压力脉动）（实际气体性质不同于理想气体） 2.多级压缩是什么？采用多级压缩的理由？ ①多级压缩就是将气体的压缩过程分在若干级中进行，并在每级压缩之后将气体导入中间冷却器进行冷却。②节省压缩气体的指示功；降低排气温度；提高容积系数；降低活塞上的气体力 3.容积式压缩机的特点是什么？ 答：工作腔的容积变化规律只取决于机构的尺寸，故机器压力与流量的关系不大，工作的稳定性比较的好。气体的吸入和排出是靠工作腔容积变化，与气体性质关系不大，故机器适应性强并容易达到较高的压力;机器的热效率较高;一般来讲结构比较复杂，尤其是往复式压缩机易于损坏的零件多，一些压缩机的气体吸入和排出是间隙的，容易引起气柱及管道的振动。 4.活塞式压缩机气量调节的常用方法及要求？ 答：1）常用方法：①转速调节②管路调节③压开进气阀调节 （2）要求：①容积流量随时和耗气量相等，即所谓连续调节，事实上不是任何情况下都能实现连续调节的，当不能连续调节事可采用分级调节②调节工况经济性好，即调节时单位流量耗功小；③调节系统结构简单，安全可靠，并且操作维修方便。5.简述往复活塞式压缩机影响排气量的因素。 答：①容积系数影响最大；②气缸的冷却效果，通过提高膨胀指数可增大容积系数，同时提高温度系数；③良好的密封以减少泄漏；④压缩机的转速直接影响排气量的大小。 6.活塞环密封、填料密封的密封原理是什么？ 答：活塞环通常不是一道，而是需要两道或更多道同时使用，使气体每经过一道活塞环便产生一次节流作用，进一步达到减少泄漏的目的。 填料密封原理与活塞环相似，也即利用阻塞和节流两种作用。它由两块平面填料构成一组密封元件，最典型的是朝向气缸的一侧由（三瓣）组成，背离气缸的一块由（六瓣）组成，每一块外缘绕有螺旋弹簧，起（预紧）作用。三瓣的填料从轴向挡住六瓣的（径向切口），阻止气体的（轴向泄漏）。六瓣填料径向切口由其中三个月牙形的瓣盖住.以阻止气体的（径向泄漏）。所以真正起密封作用的是（六瓣填料）。 7.往复活塞式压缩机的理论循环有哪些特点？ 答：①气体通过进、排气阀时无压力损失（或进、排气压力没有波动，保持恒定）；②工作腔内无余隙容积（或缸内的气体被全部排除）；③工作腔与外界无热交换；④气体压缩过程指数为定值；⑤气体无泄漏。 8.简述选泵方法和步骤。 答：①列出基础数据。根据工艺条件列出介质的物理性质等基础数据； ②估算泵的流量和扬程。选泵时可根据最大流量或取适当安全系数估算泵的流量，根据吸、排管路计算扬程取适当安全系数估算泵的扬程；③选择泵的类型及型号；④核算泵的性能；⑤计算泵的轴功率和驱动机功率。
主要设计参数 本设计给定的设计参数为： 流量Q=3 3 500.01389m m h s =，扬程H=32m ，功率P=15Kw ，转速 1450min r n =。 确定比转速s n 根据比转速公式 3 4 3.65145046.3632s 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 3 15 9.5510955098.81450 t 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[]52 35010N m 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 j D 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 2 20.5 0.5 246.369.359.3513.73 10010013.730.292292s D D n K D K m mm --???? ==?= ? ? ?? ?? ==== 5. 叶片进口宽度1b 的初步计算 ()00222 111 4/4//v v m j j h v Q Q V V D D d Q b DV ηηππηπ===-= 所以 220111 1 44j j v V D D b V D K D = = 其中，10v V K V =,不妨取0.8v K =，则 22 118535.42440.863.75j v D b mm K D ===?? 6. 叶片出口宽度2b 的初步计算 225/6 5/6 246.360.640.640.3373 1001000.33730.00727.2s 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=。 9. 计算叶片包角? ()0 000360/360360 2.491128 t Z Z φλ??====
水泵扬程的计算公式 工作 2009-09-15 10:39 阅读120 评论0 字号：大中小 A水泵扬程的计算公式 估算方法1： 暖通水泵的选择：通常选用比转数ns在130～150的离心式清水泵，水泵的流量应为冷水机组额定流量的1.1～1.2倍（单台取1.1，两台并联取1.2。按估算可大致取每100米管长的沿程损失为5mH2O，水泵扬程（mH2O）： Hmax=△P1+△P2+0.05L (1+K) △P1为冷水机组蒸发器的水压降。 △P2为该环中并联的各占空调未端装置的水压损失最大的一台的水压降。 L为该最不利环路的管长 K为最不利环路中局部阻力当量长度总和和与直管总长的比值，当最不利环路较长时K值取0.2～0.3，最不利环路较短时K值取0.4～0.6 B估算方法2： 这里所谈的是闭式空调冷水系统的阻力组成，因为这种系统是量常用的系统。 1.冷水机组阻力：由机组制造厂提供，一般为60~100kPa。 2.管路阻力：包括磨擦阻力、局部阻力，其中单位长度的磨擦阻力即比摩组取决于技术经济比较。若取值大则管径小，初投资省，但水泵运行能耗大；若取值小则反之。目前设计中冷水管路的比摩组宜控制在150~200Pa/m范围内，管径较大时，取值可小些。 3.空调未端装置阻力：末端装置的类型有风机盘管机组，组合式空调器等。它们的阻力是根据设计提出的空气进、出空调盘管的参数、冷量、水温差等由制造厂经过盘管配置计算后提供的，许多额定工况值在产品样本上能查到。此项阻力一般在20~50kPa范围内。 4.调节阀的阻力：空调房间总是要求控制室温的，通过在空调末端装置的水路上设置电动二通调节阀是实现室温控制的一种手段。二通阀的规格由阀门全开时的流通能力与允许压力降来选择的。如果此允许压力降取值大，则阀门的控制性能好；若取值小，则控制性能差。阀门全开时的压力降占该支路总压力降的百分数被称为阀权度。水系统设计时要求阀权度S>0.3，于是，二通调节阀的允许压力降一般不小于40kPa。 根据以上所述，可以粗略估计出一幢约100m高的高层建筑空调水系统的压力损失，也即循环水泵所需的扬程： 1.冷水机组阻力：取80 kPa（8m水柱）； 2.管路阻力：取冷冻机房内的除污器、集水器、分水器及管路等的阻力为5 0 kPa；取输配侧管路长度300m与比摩阻200 Pa/m，则磨擦阻力为300*200 =60000 Pa=60 kPa；如考虑输配侧的局部阻力为磨擦阻力的50%，则局部阻力为60 kPa*0.5=30 kPa；系统管路的总阻力为50 kPa+60 kPa+30 kPa=14
§1—5叶轮相似定律、切削律、相似准数 引出以上理论的意义： 根据流体力学相似理论、应用实验模型泵，采取模拟手段，换算较大型水泵风机的 性能。 三个方面： （1） 模型实验进行新产品设计制造 （2） 两台几何相似水泵进行换算 （3） 换算同型号但不同转速下的水泵性能 一、工况相似条件： 1、几何相似 两台水泵主要过流部分相应点α、β相同，相应尺寸成一定比例 λ==m m D D b b 2222 线性尺寸比例 2、运动相似 m m m m m r r m n n n D n D n D n D u u C C C C λ ππ=====2202 022******* 60)( 结论：满足运动相似、几何相似的两台水泵，一定工况相似 二、相似定律 1、 第一相似定律；Q →n 关系： m m v v m n n Q Q ? =)(3ηηλ 表示→相似水泵Q 相似下运行，相似点流量比值与转速、容积效率乘机成正比、 与线性比例尺三次方成正比。 2、 第二相似定律：H →n 关系 22 2)()(n n H H m h h m ?=ηηλ 3、 第三相似定律：N →n 关系 M nM m m n n N N ηηλ?=33 5 实际应用中：模型水泵与实际水泵尺寸相差不大、n 相差不大时 m h h )(ηη≈、 m v v )(ηη≈、 m M M )(ηη≈ m m n n Q Q 3λ= 222m m n n H H λ= 33 5m m n n N N λ= 进行两台相似工况水泵不同转素条件换算 哦哦 00
三、比例律——相似定律特例 条件：同一台水泵；112222=== =M m D D b b λ 2121n n Q Q = 222121n n H H = 32 3 121n n N N = 应用：进行同一台水泵、不同转速性能参数换算 必须满足：工况相似点，相似点η变化相等（当转速变化时） 四、比转数——相似定律的另一个特例→3n ：相似准数 1、s n 定义：代表一组相似泵群的综合特证数。 2、s n 确定：①选出一个牟型泵，该泵最高效率下： 5.735=u N W 1=m H m s m Q 3 075.0= 时，具有的转速。 ②作为与此模型相似的实际泵的比转数3n 。 *工况相似、比转数3n 一定相似 3、计算公式：4 365.3H Q n s = m m n n Q Q 3λ= 222m m n n H H λ= 33 5m m n n N N λ= 2 322233 3)()(m s m s s m H H n n H H n n n n Q Q == 4 3)(H H Q Q n n m m s = 将5.735=u N W 1=m H m s m Q 3 075.0= 代入上式得： 4 365.3H Q n s = 应用：知道Q 、H 求3n 知道3n 、Q 求H （1） H ：多级泵代入P H 4 3)(65.3P H Q n s =
离心泵的水力设计 离心泵叶轮设计步骤 第一步：根据设计参数，计算比转速ns 第二步：确定进出口直径 第三步：汽蚀计算 第四步：确定效率 第五步：确定功率 第六步：选择叶片数和进、出口安放角 第七步：计算叶轮直径D2 第八步：计算叶片出口宽度b2 第九步：精算叶轮外径D2到满足要求 第十步：绘制模具图 离心泵设计参数 作为一名设计人员，在设计一台泵之前，需要详细了解该泵的性能参数、使用场合、特殊要求等。 下表为本章中叶轮水力设计教程中使用的一组性能要求。
确定泵进出口直径 右图为一台ISO单级单吸悬臂式离心泵的实物图和装配图。对于新入门的学习者，请注意泵的进出口位置，很多人会混淆。 确定泵的进口直径 泵吸入口的流速一般取为3m/s左右。从制造方便考虑，大型泵的流速取大些，以减小泵的体积，提高过流能力。而从提高泵的抗汽蚀性能考虑，应减小吸入流速；对于高汽蚀性能要求的泵，进口流速可以取到1.0-2.2m/s。 进口直径计算公式 此处下标s表示的是suction（吸入）的意思 本设计例题追求高效率，取Vs=2.2m/s Ds=77,取整数80 确定泵的出口直径 对于低扬程泵，出口直径可取与吸入口径相同。高扬程泵，为减小泵的体积和排出管直径，可小于吸入口径。一般的计算公式为：
D d=(0.7-1.0)D s 此处下标d表示的是discharge(排出)的意思 本设计例题中，取 D d = 0.81D s = 65 泵进口速度 进出口直径都取了标准值，和都有所变化，需要重新计算。 Vs = 2.05 泵出口速度 同理，计算出口速度= 3.10
汽蚀计算 泵转速的确定 泵的转速越高，泵的体积越小，重量越清。舰艇和军工装备用泵一般都为高 速泵，其具有转速高、体积小的特点。 转速与比转速有关，比转速与效率有关，所以选取转速时需和比转速相结合。 转速增大、过流不见磨损快，易产生振动和噪声。 提高泵的转速受到汽蚀条件的限制。 从汽蚀比转数公式可知，转速n和汽蚀基本参数和C有确定的关系。 按汽蚀条件确定泵转速的方法，是选择C值，按给定的装置汽蚀余量或几何安装高度，计算汽蚀条件允许的转速，所采用的转速应小于汽蚀条件允许的转速。 汽蚀的概念 水力机械特有的一种现象。当流道中局部液流压力降低到接近某极限值(目前多以液体在该 温度下的汽化压力作为极限值)时，液流中就开始发生空(汽)泡，这些充满着气体或蒸汽的空 泡很快膨胀、扩大并随液流至压力较高的地方后又迅速凝缩、溃灭。液流中空泡的发生、扩 大、渍灭过程涉及许多物理、化学现象，会有噪音，振动甚至对流道材料产生侵蚀作用(汽 蚀)。以上这些现象统称为汽蚀现象。 汽蚀会导致泵的噪声与振动，破坏过流部件，加快腐蚀，性能下降等。汽蚀一直是流体机械 研究的热点和难点。
单级离心泵设计 摘要：本设计从离心泵的基本工作原理出发，进行了一系列的设计计算。考虑离心泵基本工作性能，流量范围大，扬程随流量而变化，在一定流量下只能供给一定扬程（单级扬程一般10～80m）。本设计扬程为50m，泵水力方案通过计算比转数（n=67.5）确定采用单级单吸结构；通过泵轴功率的计算确定选择三相异步电动机；由设计参数确定泵的吸入、压出口直径；通过叶轮的水力设计确定叶轮的结构以及叶轮的绘型；设计离心泵的过流部件，确定吸入室为直锥形吸入室，压出室为螺旋形压出室；设计轴的结构及进行强度校核；确定叶轮，泵体的密封形式及冲洗，润滑和冷却方式；通过查标准确定轴承，键以及联轴器，保证连接件的标准性。从经济可靠性出发，合理设计离心泵部件，选择标准连接件，保证清水离心泵设计的安全性，实用性，经济性。 关键词：离心泵工作原理；水力方案设计；叶轮和过流部件设计；强度校核；密封设计；键、轴承的选择
Centrifugal Pump Design Manua l Abstract : This design starting from the basic working principle of the centrifugal pump, conducted a series of design calculations. consider the basic centrifugal pump performance, flow in a wide range, lift varies with the flow, the flow can only supply some lift (single-stage lift is generally 10~80m).The design head is 50m ,the design of the pump hydraulic scheme by calculating the number of revolutions(n=67.5) to determine the single-stage single-suction structure; choice of motor shaft power calculation; design parameters to determine the pump suction outlet diameter; determine the structure of the impeller and the impeller of the drawing of the hydraulic design of the impeller; flow parts of the design of centrifugal pump suction chamber for straight conical suction chamber, pressed out of the spiral-shaped pressure chamber; the structure and strength check of the axis design; determine the impeller centrifugal pump seal design, pump closed form and washing, lubrication, cooling method; determined by checking the standard bearings, and coupling to ensure that the standard connection. Departure from the economic viability of the rational design of centrifugal pump components, select the standard connector, to ensure the water using a centrifugal pump design safety, practicality, economy. Keyword:Centrifugal pump working principle ;Hydraulic design;Component design of the impeller and the over current; Strength check; Seal design; The choice of key and bearing
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。 钛一车间 2015年3月14日 离心泵的工作原理 1、离心泵依靠旋转叶轮对液体的作用把原动机的机械能传递给液体。由于作用液体从叶轮进口流向出口的过程中，其速度能和压力能都得到增加，被叶轮排出的液体经过压出室，大部分速度能转换成压力能，然后沿排出管路输送出去，这时，叶轮进口处因液体的排出而形成真空或低压，吸入口液体池中的液体在液面压力（大气压）的作用下，被压入叶轮的进口，于是，旋转着的叶轮就连续不断地吸入和排出液体。 2、容积泵的工作原理（回转式）：动力通过轴传给齿轮，一对同步齿轮带动泵叶作同步反向旋转运动，使进口区产生真空，将介质吸入，随泵叶的转动，将介质送往出口，继续转动，出口腔容积变小，产生压力（出口高压区）将介质输出。由于容积泵转数较低、自吸能力较强、流动性能较差的高粘介质，有充分时间和速度充满空穴，所以，该类型泵适用于高粘介质。泵内部密封面。
第32卷第6期2004年12月 江苏冶金Jiangsu Metallurgy V ol.32 No.6Dec.2004 几种离心泵叶轮的切割和计算 尚建波 辛伟华 (包头钢铁设计研究总院 包头,014010) (柳州钢铁公司 柳州,545000) 收稿日期:2004-08-12 作者简介:尚建波 男,1959年生,工程师。电话:(0472)6966431 摘要:通过对泵叶轮切割后的性能运行情况的统计归纳,得出几种不按切割定律计算的经验公式及一些体会。关键词:离心泵;叶轮切割;切割方法中图分类号:T H311 1 切割定律 泵的叶轮切割在设计中用来扩大泵的使用范围,在实际使用中常为了满足外界实际性能需要,对泵进行的一次性调节,以满足实际使用要求。泵叶轮切割后的性能(或叶轮的切割量)的计算通常用大家所熟知的切割定律式来计算如下式 Q c Q =D 2c D 2 或D 2c =Q c Q D 2 H c H =(D 2c D 2)2或D 2c =D 2H c H (1) P c P =(D 1c D 2 )3或D 2c =D 2 P c P 式中 Q ,H ,P ,D 2分别为叶轮切割前泵的流量、扬程、轴功率及叶轮外径;Q c ,H c ,P c ,D 2c 分别为叶轮切割后泵的流量、扬程、轴功率及叶轮外径。 但是在实际工作中,常遇到不按式(1)变化来切割叶轮,现就常遇到的几种情况谈谈笔者的一些体会和经验。 2 流量不变的叶轮切割 当叶轮切割后,要求流量不变,即Q c =Q ,而只改变泵的扬程时,可按下式进行计算 Q c =Q H c H =(D 2c D 2 )2.5 (2) 按式(2)计算时,泵的运行点会偏大流量工况运转。 3 径向导叶式泵叶轮切割 径向导叶式泵叶轮外径和导叶基圆之间的间隙要求较小,约1~3mm,并且径向导叶一般用于节段式多级泵中,泵的扬程可用增减叶轮数目来调节,所以在径向导叶式泵中一般不采用切割叶轮外径来改变泵的性能。但在单级径向导叶式泵中或多级泵中用改变叶轮数调节扬程,不能满足要求时,也常用叶轮切割的办法来调节。径向导叶式泵叶轮割后性能变化不符合式(1)的计算条件时,建议用下式计算 Q c Q =D 2 c D 2 H c H =(D 2c D 2 ) 2.5~ 5 (3) 式中 2.5~5是根据(D 2-D 2c )/D 2的比值来选取,即(D 2-D 2c )/D 2比值小时取小值,(D 2-D 2c )/D 2比值大时取大值。 径向导叶式泵叶轮切割时,还应注意如下问题:(1)切割量不要太大,否则会使效率下降太多,一般(D 2-D 2c )/D 2比值不超过8%。 (2)叶轮切割时,只车削叶片,而不要车削前后盖板,以保持叶轮外径与导叶之间的间隙对水流的引导作用。 4 中、高比转速泵叶轮切割 对中、高比转速泵,由于叶轮切割后,前后盖板
离心泵的工作原理和主要部件图 一、离心泵的工作原理1、离心泵的工作原理离心泵的叶轮安装在泵壳2内，并紧固在泵轴3上，泵轴由电机直接带动。泵壳中央有一液体吸入4与吸入管5连接。液体经底阀6和吸入管进入泵内。泵壳上的液体排出口8与排出管9连接。在离心泵启动前，泵壳内灌满被输送的液体;启动后，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。 2、气缚现象当泵壳内存有空气，因空气的密度比液体的密度小得多而产生较小的离心力。从而，贮槽液面上方与泵吸入口处之压力差不足以将贮槽内液体压入泵内，即离心泵无自吸能力，使离心泵不能输送液体，此种现象称为“气缚现象”。为了使泵内充满液体，通常在吸入管底部安装一带滤网的底阀，该底阀为止逆阀，滤网的作用是防止固体物质进入泵内损坏叶轮或防碍泵的正常操作。二、离心泵的主要部件离心泵的主要部件有叶轮、泵壳和轴封装置。1、叶轮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)。叶轮一般有6~12片后弯叶片。叶轮有开式、半闭式和闭式三种，
开式叶轮在叶片两侧无盖板，制造简单、清洗方便，适用于输送含有较大量悬浮物的物料，效率较低，输送的液体压力不高;半闭式叶轮在吸入口一侧无盖板，而在另一侧有盖板，适用于输送易沉淀或含有颗粒的物料，效率也较低;闭式叶轮在叶轮在叶片两侧有前后盖板，效率高，适用于输送不含杂质的清洁液体。一般的离心泵叶轮多为此类。叶轮有单吸和双吸两种吸液方式。2、泵壳泵壳的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。3、轴封装置轴封装置的作用是防止泵壳内液体沿轴漏出或外界空气漏入泵壳内。常用轴封装置有填料密封和机械密封两种。填料一般用浸油或涂有石墨的石棉绳。机械密封主要的是靠装在轴上的动环与固定在泵壳上的静环之间端面作相对运动而达到密封的目的。
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)。 一、吸上高度，这个与流量无关 ; 二、吸入装置的损失，与流量的平方成正比 ; 三、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 π n √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。 本文出自长沙水泵厂中联泵业有限公司http;//https://www.doczj.com/doc/d66972969.html,
离心泵水力设计 课程设计及指导书 （一）离心泵水力设计任务书 1 设计目的 掌握离心式叶轮和进、出水室水力设计的基本原理和基本方法．加深对课堂知识的理解，培养学生进行产品设计、水泵改造及科学研究等方面的工作能力。 2 设计参数及有关资料 （1）泵的设计参数：（可自选一组参数设计，也可参照给出的参数变更局部参数设计，每个人必须选择不同的参数进行设计）
1. m h rpm n m H h m Q a 3.3,2900,60,/373 =?=== 2. m h rpm n m H h m Q a 44.5, 1450, 16, /903 =?=== 3. 900 ,1430,24, /663 ====C rpm n m H h m Q 4. 900 %, 80,2900, 48,/1453 =====C rpm n m H h m Q η 5. m 5, 2970, 5.18,/12====SZ H rpm n m H s l Q 泵的安装高度 6. m h rpm n m H s l Q r 13.2, 2870,10,/3.2=?=== 7. m rpm n m H h m Q 6.2h , 1450,5.32,/170r 3 =?=== 8. % 60,2h , 2900, 20,/20r 3==?===ηm rpm n m H h m Q （2）工作条件：抽送常温清水。 （3）配用动力：用电动机作为工作动力。 3 设计内容及要求 （1）设计内容。包括以下几个方面： l ）、离心泵结构方案的确定。 2）、离心泵水力过流部件（进水室、叶轮、压水室）主要几何参数的选择和计算。 3）、叶轮轴面投影图的绘制。 4）、螺旋形压水室水力设计。 （2）要求。包括以下几个方面： l ）、用速度系数法和解析计算法进行离心泵水力设计。 2）、绘出压水室设计图。 3）、编写设计计算说明书。
离心泵闭式开式半开式叶轮的区别 点击次数：8022 发布时间：2012-2-29 离心泵叶轮的区别,闭式叶轮开式叶轮的区别 叶轮是离心泵的做功零件，依靠它高速旋转对液体做功而实现液体的输送，是离心泵的重要零件之一。离心泵叶轮的区别： （1）叶轮的分类叶轮一般由轮毂、叶片和盖板三部分组成。叶轮的盖板有前盖板和后盖板之分，叶轮入口侧的盖板称为前盖板，另一侧的盖板称为后盖板。按结构形式，叶轮可分为以下三种。 ①闭式叶轮叶轮的两侧均有盖板，盖板间有4～6个叶片，如图2-20 （a）所示。当叶片弯曲方向与叶轮旋转方向相反时，称为盾弯式叶片。一般叶轮的叶片均为后弯式叶片。这种闭式叶轮效率较高，应用最广，适用于输送不含固体颗粒及纤维的清洁液体。闭式叶轮有单吸和双吸（图2—21）两种类型。双吸叶轮比单吸叶轮输液量大。 ②开式叶轮叶轮两侧均没有盖板，叶片通过筋板连接在轮毂上，如图2-20 （b）所示。这种叶轮结构简单，制造容易，但效率低，适用输送含较多固体悬浮物或带纤维的液体。 ⑧半开式叶轮这种叶轮只有后盖板，如图2-20（c）所示。它适用于输送易于沉淀或含固体悬浮物的液体，其效率介于开式和闭式叶轮之间。 按叶轮的形状及液体在叶轮内流动方向的不同，叶轮可分为径流式、轴流式和混流式，径流式叶轮应用在离心泵中，液体沿轴向进入叶轮，沿径向从叶轮流出。液体获得的能量主要来源于叶轮旋转时产生的离心力。轴流式叶轮应用在轴流泵中，液体轴向通过叶轮，液体获得的能量主要来源于叶轮旋转时产生的升
力（即推力）。混流式叶轮应用在混流泵中，液体沿轴向进入叶轮，而沿轴向与移径向之间的某方向流出，依靠离心力和轴向推力的混合作用输送液体． 根据不同的需要，叶轮可由铸铁、铸钢、不锈钢、玻璃钢、塑辩等材料制成。叶轮的制造方法有翻砂铸造、精密铸造、焊接、模压等，其尺寸、形状和制造精度对泵的性能影响很大。
离心泵叶轮切割定律的 分析 IMB standardization office【IMB 5AB- IMBK 08- IMB 2C】
离心泵叶轮切割定律的分析 武汉三源泵业制造有限公司 杨爱荣，甘根喜 本文介绍了几种离心泵叶轮的切割定律及针对每种切割定律作出的具体分析，以寻找一个较为准确的计算叶轮切割的方法，从而达到一台泵的多性能要求，提高产品的通用性和系列化。 一、叶轮切割定律存在的条件及原因分析 叶轮切割定律一 式中： 为叶轮切割前的流量、扬程、轴功率和叶轮外径。 Q、H、N、D 2 ＇为叶轮切割后的流量、扬程、轴功率和叶轮外径。 Q＇、H＇、N＇、D 2 以上公式成立的条件是： 1、叶轮切割前后的容积效率不变。 2、叶轮吸入口前液流无预旋，即绝对速度的圆周分量V u1等于零。 3、切割前后流液相似，速度三角形对应成比例。 4、切割前后叶轮出口宽度相等，即b2＇=b2；出口面积不变即F2＇=F2。 5、切割前后叶片出口角度不变，即β2＇=β2. 从大量的试验结果来看，4、5两个条件很难满足。事实上切割 前后的叶轮出口宽度、面积、叶片出口角有的变化较大，最大的变化约为10%。这样就降低了叶轮切割定律的计算精度。在实际应用中往往进行保守切割，增加切割次数来确认要求的性能参数。 另外瑞士的苏尔寿公司针对以上存在的问题提出了的修正系数,即D2＇=D2＇+(D2－D2＇),该公司认为的修正系数安全可靠,在高效区运行时采用此法切割的叶轮特性曲线略高于要求的曲线。 以上方法在实际应用中较麻烦，而且要多次用试验验证计算结果。因此有关文献针对不同比转数的泵提出了不同的计算方法,陈述事如下: 对于n s＜60的低比转速离心泵： （a）、叶轮切割后叶片的出口角β2可能因叶轮外径D2的减小而发生一些变化，但可以用锉销叶片出口端面的方法加以修正，认为β2＇=β2； (b)、锥形叶片出口端将会因切削而变厚，修锉叶片使它恢复到原形大小，可以认为切削叶前后叶片的排挤系数不变； （c）、对于n s＜60的叶轮可以认为叶轮是前后盖板平行的经流叶轮，因此可近似地认为叶轮切割前后的出口宽度不变。 以上分析得出叶轮切割定律二： 对中、高比转数的离心泵n s＝80—300，叶轮切割后出口宽度b2变大，可以近似地认为叶轮出口面积基本不变即D2＇b2＇＝D2b2由此推出叶轮切割定律三：另外国内泵行业泵厂有实验的基础上又提出了用比转速计算叶轮切割的切割定律四：
离心泵工作原理及叶轮的作用 当化工离心泵启动后，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。当化工离心泵启动后，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化工离心泵壳后，由于壳内流道逐渐扩大而减速，部分动能转化为静压能，最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。液体在化工离心泵中获得的机械能量最终表现为静压能的提高。 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)。 1.叶轮 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)。叶轮有开式、半闭式和闭式三种。开式叶轮在叶片两侧无盖板，制造简单、清洗方便，适用于输送含有较大量悬浮物的物料，效率较低，输送的液体压力不高；半闭式叶轮在吸入口一侧无盖板，而在另一侧有盖板，适用于输送易沉淀或含有颗
粒的物料，效率也较低；闭式叶轮在叶轮在叶片两侧有前后盖板，效率高，适用于输送不含杂质的清洁液体。一般的化工离心泵叶轮多为此类。 2.泵壳 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。化工离心泵壳多做成蜗壳形，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。
离心泵叶轮切割方法的应用 摘要：离心泵使用过程中，由于泵选型不当或工艺发生改变，导致泵的扬程偏大，扬程富 余太多，泵出口阀门开度非常小，节流损失大，排量受到限制，造成工况不稳，调节困难， 轴承振动大，机械密封泄漏次数增多。为使泵满足现场工艺要求，可采用切割叶轮的方法 进行调整，离心泵采用切割叶轮的方法，可以改变泵的性能参数，解决泵的匹配性。适当 减小叶轮外径，在转速不变的条件下降低泵的流量、扬程和功率，改变泵的性能参数，从 而使泵在适当流量下使用，有利于降低检修率及起到节能效果。 关键词：离心泵；叶轮切割；机械性能曲线 0 引言 某炼厂硫磺收回装置半贫液泵为单级离心泵，泵的设计出口压力为0.7MPa，但运行压力为1.0MPa，实际泵出口压力5kg/cm2即可满足要求，设计流量Q=222m3/h，实际200 m3/h 即可满足要求。但该泵平时运行流量为80 m3/h，由于达不到泵的最小稳定连续流量要求，造成泵运行状态恶化，主要表现为：泵出口阀卡量过小，泵振动过大，密封泄漏频繁，造成能耗浪费等。为了优化操作，消除设备隐患，节能降耗，需针对该情况增变频电机或者进行叶轮切割。 1、叶轮切割计算 1.1、设计条件工作与实际条件工况的对比 泵的设计条件和性能参数 设计运行参数设计性能参数 流量Q＝222 m3/h 扬程H＝60m 温度T＝119℃叶轮直径D＝460mm 出口压力P ＝0.7MPa 效率η＝72％ 出 ＝0.3MPa 功率N＝50.38KW 入口压力P 入 介质密度ρ＝961kg/m3泵转速n＝2950r/min 泵实际的运行的条件和性能参数 实际运行参数实际性能参数 流量Q＝80 m3/h 扬程H＝60m 温度T＝119℃叶轮直径D＝460mm ＝1.0MPa 效率η＝72％ 出口压力P 出 入口压力P ＝0.3MPa 功率N＝50.38KW 入 介质密度ρ＝961kg/m3泵转速n＝2950r/min 由此参数可以看出，变化最大的为流量和入口压力，流量的偏低导致泵实际运行工况的改
离心泵由于受泥沙，水流的冲刷，介质的腐蚀，水泵叶轮会逐渐磨损、腐蚀。叶片表面常形成沟槽或条痕，或受空蚀破坏，叶片出现蜂窝状的孔洞，甚至穿孔。如果叶片铸造时就带有气孔、砂眼或夹渣，运行后表面容易出现气孔，甚至裂缝。 水泵叶轮的修复有多种方法，叶轮汽蚀修补的方法较多，如采用ARC高分子复合材料涂护、粉末喷涂(焊)、环氧树脂涂护以及橡胶、尼龙复合材料修补等，还有采用不锈钢镶嵌、堆焊等。采用环氧树脂高分子材料涂护具有施工方法简单、价格低廉等优点，而且效果好。 通过优化配比，有针对性地调整材料的性能指标，显示出高强度的粘接力和吸收冲击能量的韧性，具有很高的抗汽蚀、磨蚀破坏的强度和硬度。 常见修复方法： 1、铜丝修补法 对于针孔状的汽蚀，只要其孔洞没有连接成片，可用紫铜丝打人针孔，用锉刀锉光即可。处理前要先用磨光机清除叶片表面铁锈、污物，然后用氧一乙炔焰吹除气孔内杂物，再向孔内填充适当粗细的紫铜丝，同时用尖手锤敲击，将紫铜丝挤压、挤实到孔中，最后用锉刀锉平。 2、气焊修补法 将叶轮放在炭火上加热到400-500℃，在补焊处挂锡，再用氧一乙炔焰把黄铜丝熔到需要修复的沟槽或孔洞中，焊完后移去
炭火，用石棉板覆盖保温，让叶片缓慢冷却，以免产生裂纹。焊补后用锉刀按原有轮廓线进行加工修整。 3、速成钢修补法 速成钢是一种固化前为胶泥状的粘接修补剂，固化后的强度高、硬度高、不收缩、不锈蚀，适合对钢、铁等金属材质出现的气孔、裂纹、砂眼等处填充与修补，具有较强的黏合效果。修补前，将拟修补处周围的浮锈、污物等清理干净，并粗糙化。 取出速成钢塑料管中的胶体，将胶体内芯与外皮两种不同颜色的材料用手快速充分揉和成一色(约1～2min)，达到发热柔软为好(公众号:泵管家)。在速成钢胶体要凝固前，用力粘牢到修补处，并随胶体固化过程用力(手或工具)多次压实，增强胶与叶片的附着力。速成钢硬化后，用锉刀锉平。 4、环氧树脂修补法 按配合比、顺序取适量环氧树脂、乙二胺、邻苯二甲酸二丁酯、丙酮放在玻璃器皿中混合、拌匀。搅拌时注意胶黏剂的黏稠度，适量添加丙酮用量。配制好的环氧树脂最好在20-30min内用完。用羊毛刷蘸取环氧树脂，刷涂叶片表面砂眼、气孔处，刷涂时用尖锥轻轻挤出砂眼、气孔中间的气泡，尽量涂匀涂实，同时用刮板轻轻刮平压实。 待环氧树脂1-2h固化后，再刷涂2～3遍。最后一遍涂刷时，务必使叶片表面光滑平顺。涂刷结束后，叶轮放在20-30℃及相