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1 低比转速离心泵叶轮进口回流的数值模拟及性能分析

1 低比转速离心泵叶轮进口回流的数值模拟及性能分析
1 低比转速离心泵叶轮进口回流的数值模拟及性能分析

离心泵的性能参数与特性曲线

离心泵的性能参数与特性曲线泵的性能及相互之间的关系是选泵和进行流量调节的依据。离心泵的主要性能参数有流量、压头、效率、轴功率等。它们之间的关系常用特性曲线来表示。特性曲线是在一定转速下,用20℃清水在常压下实验测得的。 (一)离心泵的性能参数 1、流量 离心泵的流量是指单位时间内排到管路系统的液体体积,一般用Q表示,常用单位为l/s、m3/s或m3/h等。离心泵的流量与泵的结构、尺寸和转速有关。 2、压头(扬程) 离心泵的压头是指离心泵对单位重量(1N)液体所提供的有效能量,一般用H表示,单位为J/N或m。压头的影响因素在前节已作过介绍。 3、效率 离心泵在实际运转中,由于存在各种能量损失,致使泵的实际(有效)压头和流量均低于理论值,而输入泵的功率比理论值为高。反映能量损失大小的参数称为效率。 离心泵的能量损失包括以下三项,即 (1)容积损失即泄漏造成的损失,无容积损失时泵的功率与有容积损失时泵的功率之比称为容积效率ηv。闭式叶轮的容积效率值在0.85~0.95。 (2)水力损失由于液体流经叶片、蜗壳的沿程阻力,流道面积和方向变化的局部阻力,以及叶轮通道中的环流和旋涡等因素造成的能量损失。这种损失可用水力效率ηh来反映。额定流量下,液体的流动方向恰与叶片的入口角相一致,这时损失最小,水力效率最高,其值在0.8~0.9的范围。 (3)机械效率由于高速旋转的叶轮表面与液体之间摩擦,泵轴在轴承、轴封等处的机械摩擦造成的能量损失。机械损失可用机械效率ηm来反映,其值在0.96~0.99之间。离心泵的总效率由上述三部分构成,即 η=ηvηhηm(2-14) 离心泵的效率与泵的类型、尺寸、加工精度、液体流量和性质等因素有关。通常,小泵效率为50~70%,而大型泵可达90%。 4、轴功率N 由电机输入泵轴的功率称为泵的轴功率,单位为W或kW。离心泵的有效功率是指液体在单位时间内从叶轮获得的能量,则有 Ne = HgQρ(2-15) 式中 Ne------离心泵的有效功率,W; Q--------离心泵的实际流量,m3/s; H--------离心泵的有效压头,m。 由于泵内存在上述的三项能量损失,轴功率必大于有效功率,即 (2-16) 式中 N ----轴功率,kW。 (二)离心泵的特性曲线 离心泵压头H、轴功率N及效率η均随流量Q而变,它们之间的关系可用泵的特性曲线或离心泵工作性能曲线表示。在离心泵出厂前由泵的制造厂测定出H-Q、N-Q、η-Q

(完整版)各种离心泵型号大全全详细介绍

排污泵系列型号管道离心泵型号意义 Q:潜水 W:排污 G:管道 Y:液下 N:泥浆 Z:自吸 L:立式AS:撕裂 JY:搅匀 P:不锈钢 B:防爆 QW(WQ)无堵塞潜水式排污泵 例:80WQ(QW)P40-15-4 80 WQ(QW) P 40 - 15 - 4 │││││└─-泵的电机(KW) ││││└───-泵的扬程(m) │││└─────--泵的流量(m3/h) ││└───────-不锈钢材质 │└─────────-潜水排污泵 └───────────--泵的口径即代表泵排出公称直径(mm) JYWQ、JPWQ自动搅匀排污泵 例:80JY(P)WQ50-10-1600-3 80 JY (P) WQ 50 - 10 - 1600 - 3 │││││││└─泵的电机(KW) ││││││└─-──泵的搅匀范围(mm) │││││└────-──泵的扬程(m) ││││└─────────泵的流量(m3/h) │││└────────── W:排污 Q:潜水 P:不锈钢 ││└─────────-─-─P:不锈钢材质 │└─────────-────-JY:搅匀ISG系列立式管道离心泵 例:ISG50-160(I)A ISG 50 - 160 (I) A(B) ││││└─叶轮经第一次切割 │││└─-──流量分类、(I)为大流量、 ││└─────叶轮名义外径(mm) │└────────泵的口径(mm) │┌ ISG型立式离心泵 └────────┼ IRG型立式热水泵 ├ IHG型立式不锈钢化工泵 └ YG型立式防爆油泵 ISGD系列低转速立式管道离心泵 例:ISGD80-160(I)A ISGD 80 - 160 (I) A(B) ││││└─叶轮经第一次切割 │││└─-──流量分类、(I)为大流量、 ││└─────叶轮名义外径(mm) │└────────泵的口径(mm) │┌ ISGD型低转速立式离心泵 └────────┼ IRGD型低转速立式热水泵 ├ IHGD型低转速立式不锈钢化工泵 └ YGD型低转速立式防爆油泵

离心泵的流量调节及能耗分析

离心泵的调节方式与能耗分析 离心泵的调节方式与能耗分析 离心泵的调节方式与能耗分析 摘要: 通过离心泵与管路系统的特性曲线图分析了离心泵流量调节的几种主要方式:出口阀门调节、泵变速调节和泵的串、并联调节。用特性曲线图分析了出口阀门调节和泵变速调节两种方式的能耗损失,并进行了对比,指出离心泵用变速调节流量比用出口阀门调节流量可以更好的节约能耗,且节能效率与流量变化大小有关。在实际应用时应该注意变速调节的范围,才能更好的应用离心泵变速调节。 离心泵是广泛应用于化工工业系统的一种通用流体机械。它具有性能适应范围广(包括流量、压头及对输送介质性质的适应性)、体积小、结构简单、操作容易、操作费用低等诸多优点。通常,所选离心泵的流量、压头可能会和管路中要求的不一致,或由于生产任务、工艺要求发生变化,此时都要求对泵进行流量调节,实质是改变离心泵的工作点。离心泵的工作点是由泵的特性曲线和管路系统特性曲线共同决定的,因此,改变任何一个的特性曲线都可以达到流量调节的目的。目前,离心泵的流量调节方式主要有调节阀控制、变速控制以及泵的并、串联调节等。由于各种调节方式的原理不同,除有自己的优缺点外,造成的能量损耗也不一样,为了寻求最佳、能耗最小、最节能的流量调节方式,必须全面地了解离心泵的流量调节方式与能耗之间的关系。 1 泵流量调节的主要方式 1.1 改变管路特性曲线 改变离心泵流量最简单的方法就是利用泵出口阀门的开度来控制,其实质是改变管路特性曲线的位置来改变泵的工作点。 1.2 改变离心泵特性曲线 根据比例定律和切割定律,改变泵的转速、改变泵结构(如切削叶轮外径法等)两种方法都能改变离心泵的特性曲线,从而达到调节流量(同时改变压头)的目的。但是对于已经工作的泵,改变泵结构的方法不太方便,并且由于改变了泵的结构,降低了泵的通用性,尽管它在某些时候调节流量经济方便[1],在生产中也很少采用。这里仅分析改变离心泵的转速调节流量的方法。从图1中分析,当改变泵转速调节流量从Q1下降到Q2时,泵的转速(或电机转速)从n1下降到n2,转速为n2 下泵的特性曲线Q-H与管路特性曲线He=H0+G1Qe2(管路特曲线不变化)交于点A3(Q2,H3),点A3为通过调速调节流量后新的工作点。此调节方法调节效果明显、快捷、安全可靠,可以延长泵使用寿命,节约电能,另外降低转速运行还能有效的降低离心泵的汽蚀余量NPSHr,使泵远离汽蚀区,减小离心泵发生汽蚀的可能性[2]。缺点是改变泵的转速需要有通过变频技术来改变原动机(通常是电动机)的转速,原理复杂,投资较大,且流量调节范围小。 1.3 泵的串、并连调节方式 当单台离心泵不能满足输送任务时,可以采用离心泵的并联或串联操作。用两台相同型号的离心泵并联,虽然压头变化不大,但加大了总的输送流量,并联泵的总效率与单台泵的效率相同;离心泵串联时总的压头增大,流量变化不大,串联泵的总效率与单台泵效率相同。 2 不同调节方式下泵的能耗分析

离心泵的基本构造是由六部分组成的

一、离心泵的基本构造是由六部分组成的 离心泵的基本构造是由六部分组成的分别是叶轮,泵体,泵轴,轴承,密封环,填料函。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。 二、离心泵的过流部件 离心泵的过流部件有:吸入室,叶轮,压出室三个部分。叶轮室是离心泵的核心,也是流部件的核心。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)。

离心泵的气缚与气蚀现象

离心泵的气缚与气蚀现象 为区分离心泵的“气缚”与“汽蚀”现象,有必要先简要了解离心泵的结构和理解其工作原理。 离心泵的外观是一个蜗牛状的泉壳,里面装有与泵轴相连的叶轮及泵的进出口阀门等构成。离心泵在开泵前,泵内必须充满液体。启动电机后,电机通过轴带动叶轮高速旋转。高速旋转的叶轮带动液体转动,因叶轮的特殊结构,在离心力的作用下使液体获得很高的能量,表现为流速、压力的增大。在泵壳中崮泵壳的蜗壳形状.流速会逐渐减小,而压力会进一步增大,最终以较高的压力从泵的出口排出。同时,当叶轮中心的液体被甩出后,在叶轮中心形成一定的真空度,而液面的压强比叶轮中心处要高,液面与叶轮中心形成一定压力差。在压差的作用下,液体被吸入泵内。通俗地说离心泵的工作过程是吸进来压出去。 “气缚”现象 离心泵运转时,如果泵内没有充满液体。或者在运转中泵内漏入了空气,由于空气很轻(密度很小),产生的离心力小,在吸入口处所形成的真空度低,不足以将液体吸入泵内。这时,虽然叶轮转动,却不能输送液体,这种现象称为“气缚”。 可见“气缚”现象是由于泵内存有气体而不能吸液的现象。没有液体的吸入,当然就没有液体的排出。如果泵安装在液面以上时,在

吸入管底部必须安装一个单向底阀。目的是为了不使泵内液体漏掉,以防“气缚”产生。 对于“气缚”现象,只要赶跑泵内空气,使泵内充满液,泵就能恢复正常运行。 “汽蚀”现象 “汽蚀”现象是由于泵的安装高度过高,泵内叶轮中心附近压力过低,当压力低到等于被输送液体的饱和蒸汽压时,入口处液体将在泵内汽化,产生大量汽泡,随同液体一起进入高压区,在高压区内便被周围高压液体压碎。瞬间内周围的高压液体以极高的速度打向原汽泡所占据的空间,类似于子弹打在这些点上。使叶轮或泵壳出现麻点和小的裂缝,久而久之,叶轮或泵壳将烂成海绵状,这种现象称为“汽蚀”。 简要地说,“汽蚀”现象是由于泵的安装高度过高,叶轮中心附近压力过低.液体在泵内汽化而损坏泵体的现象。当“汽蚀”现象发生时,其特征是泵体震动并发出噪音,泵的流量、扬程也明显下降。 可见“气缚”与“汽蚀”直接导因是不同的。“气缚”是由于泵内存有空气而产生,不会严重损坏泵体。“汽蚀”是由于液体在泵内汽化而产生.会严重损坏泵体。因此在使用中,应严禁“汽蚀”现象的发生。

GB7021—86标准离心泵名词术语

GB 702 1 — 86 标准离心泵名词术语离心泵是利用叶轮旋转而使水发生离心运动来工作的。水泵在启动前,必须使泵壳和吸水管内充满水,然后启动电机,使泵轴带动叶轮和水做高速旋转运动,水发生离心运动,被甩向叶轮外缘,经蜗形泵壳的流道流入水泵的压水管路。 1、离心泵名词术语:分类 2、离心泵名词术语:性能、设计 3、离心泵名词术语:运转、试验 4、离心泵名词术语:零件、部位 5、离心泵名词术语:水力 6、离心泵名词术语:附加说明 1、分类 本章节描述离心泵名词术语的分类。 1.1 (回转)动力式泵rotodynamic pump 依靠叶轮旋转,将能量传给液体的机械称为回转动力式栗,简称动力式泵。如离心栗、混流泵和轴流栗等。 1.1.1 离心栗centrifugal pump 叶轮排出的液流基本上在与泵轴垂直的面内流动的动力式泵。 1.1.2 旋涡栗regenerative pump (vortex pump) 叶轮为外缘部分带有许多小叶片的整体轮盘,液体在叶片和泵体流道中反复作旋涡运动(见图1、2 ) 1.1.3 蜗壳栗volute pump 叶轮排出的液体直接进入蜗状壳体的泵(见图3、4、5)。 1.1.4 导叶杲diffuser pump 叶轮排出的液体直接进入导叶形扩散器的栗(即使扩散器外侧有蜗形体的也称为导叶泵)(见图6 ) 1.2按泵轴方向分为: 1.2.1 卧式horizontal 泵轴为水平方向的结构。 1.2.2 立式vertical 泵轴为铅直方向的结构。 1.2.3 斜式inclined 泵轴与水平面具有倾斜角度的结构。 1.3按壳体剖分型式分为: 1.3.1 径向剖分式radially split type 以垂直于泵轴的平面剖分壳体的结构(见图1、2、6)。 1.3.1.1 节段式sectional type

转速和扬程、流量关系(简明)

1、离心泵的工作点由水泵的特性曲线和管路的特性曲线共同确定: 水泵的特性曲线H = Ho - SoQ^2 是一条向下凹的递减曲线 管路的特性曲线H = Z2-Z1 + SQ^2 是一条向上凹的递增曲线 式中:H——水泵扬程,Ho ——流量为零时的扬程,So——泵内摩阻,Q——水泵流量,Z1——水泵吸水池水位,Z2——出水池水位,S——管路摩阻。 离心泵出口阀门的开度的变化,意味着管路的特性曲线发生变化。当阀门的开度变小时,管路阻力增大(S增大),管路的特性曲线变陡,由水泵特性曲线的交点向流量变小,扬程变大的方向移动。当阀门的开度变大时,则相反。至于轴功率、效率的变化应由水泵的特性曲线和管路的特性曲线图上确定。对于离心泵,轴功率随阀门的开度变小而变小。 2、在变频拖动的供水设备中,频率的高低决定了电机的转速,也就是水泵的转速。对于同一台水泵来说,可以运用水泵的比例定律来计算在不同转速下的扬程,流量,功率。 比例定律的定义:同一台水泵,当叶轮直径不变,而改变转速时,其性能的变化规律。 Q1/Q2=N1/N2,H1/H2=(N1/N2)平方,P1/P2="(N1/N2)立方。 Q1,H1,P1分别是转速N1时的流量,扬程,轴功率。 Q2......参考上边, 你先算出电机在35HZ时的转速,然后带入公式计算。 另外,当转速下降太大的时候,水泵的效率也会跟着下降。 实际上,在水泵的生产制造过程中,并不能保证每一台泵的工作曲线是相同的,只能说它是相似的。 3、流量与转速成一次方关系:Q1/Q2 = n1/n2; 扬程与转速成二次方关系:H1/H2 = ( n1/n2 ) 2 电机轴功率与转速成三次方关系:P1/P2 = ( n1/n2 ) 3 由上述推导可以知道,电机转速公式:n=60f/p,其中,n为电机同步转速,f为供电频率,p为电机极对数,可知电机供电频率f与转速成正比。这样频率与流量、扬程及电机轴功率也有上述的n次方(n=123)比例关系。 N=Q.H.g.ρ /η N——电机功率,kW H——水泵扬程,m Q——水泵流量,m^3/s g——重力加速度g=9.81 ρ ——工质的密度,当工质是水时,ρ=1 η——水泵效率,查不到数值时可取η=0.8 N=30x(200/3600)x9.81x1/0.8=20.44≈20(kW) (即选配20kW的电机) 水泵的轴功率是怎么计算出来的?

泵与风机杨诗成第四版习题集及标准答案

4-1 输送20℃清水的离心泵,在转速为1450r/min 时,总扬程为25.8m, q v =170m 3/h, P=15.7kW, ηv =0.92, ηm =0.90,求泵的流动效率ηh 。 4-1 解: 76.07 .151000/8.253600/17081.91000=???=== P H gq P P v e ρη h v m ηηηη??= ∴92.092 .090.076 .0=?= ?= v m h ηηηη 4-2 离心风机叶轮外径D 2=460mm,转速n=1450r/min,流量q v =5.1m 3/s,υ1u ∞=0,υ2u ∞ =u 2,(1+P)=1.176,流动效率ηh =0.90,气体密度ρ=1.2kg/ m 3。试求风机的全压及有效功率。 4-2,解: p T ∞=ρ(u 2v 2u ∞-u 1 v 1u ∞) ∵v 1u ∞=0 ∴p T ∞=ρu 2v 2u ∞=1.2×6046.014506046.01450?????ππ=1462.1(Pa ) 根据斯托道拉公式:P K +=11,∴855.017 .11==K ∴p= K·ηh ·p T ∞=0.855×0.90×1462.1=1124.7(Pa ) P e =pq v /1000=1124.7×5.1/1000=5.74 (kw) 4-3 离心风机n=2900r/min ,流量q v =12800 m 3/h ,全压p=2630Pa ,全压效率η=0.86,求风机轴功率P 为多少。 4-3 P=η P e =0.86×pq v /1000=0.86×2630×12800/3600/1000=8.04 (kw) 4-4 离心泵转速为480r/min ,扬程为136m ,流量q v =5.7m 3/s,轴功率P=9860kW 。设容积效率、机械效率均为92%,ρ=1000kg/m 3,求流动效率。 4-4解: 77.09860 1000/1367.581.91000=???=== P H gq P P v e ρη 91.092 .092.077 .0=?= ?= v m h ηηηη 4-5 若水泵流量q v =25L/s,泵出口出压力表读数为320kPa ,入口处真空表读数为40kPa ,吸入管路直径d=100cm,出水管直径为75cm ,电动机功率表读数为12.6kW ,电动机效率为0.90,传动效率为0.97。试求泵的轴功率、有效功率及泵的总效率。 ∵P e =ρg·q v ·H ∵()w Z g v v g p p H h Z 2122 12212+-+-+-=ρ

(完整版)离心泵——叶轮设计说明书

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??====

离心泵基础知识

图 2-1 离心泵活页轮 2-2 离心泵 离心泵结构简单,操作容易,流量均匀,调节控制方便,且能适用于多种特 殊性质物料,因此离心泵是化工厂中最常用的液体输送机械。近年来,离心泵正 向着大型化、高转速的方向发展。 2.2.1 离心泵的主要部件和工作原理 一、离心泵的主要部件 1.叶轮 叶轮是离心泵的关键部件,它是由若干弯曲的叶片组成。叶轮的作用是将原 动机的机械能直接传给液体,提高液体的动能和静压能。 根据叶轮上叶片的几何形式,可将叶片分为后弯、径向和前弯叶片三种,由 于后弯叶片可获得较多的静压能,所以被广泛采用。 叶轮按其机械结构可分为闭式、半闭式和开式(即敞式)三种,如图2-1 所示。在叶片的两侧带有前后盖板的叶轮称为闭式叶轮(c 图);在吸入口侧无 盖板的叶轮称为半闭式叶轮(b 图);在叶片两侧无前后盖板,仅由叶片和轮毂 组成的叶轮称为开式叶轮(a 图)。由于闭式叶轮宜用于输送清洁的液体,泵的 效率较高,一般离心泵多采用闭式叶轮。 叶轮可按吸液方式不同,分为单吸式和双吸式两种。单吸式叶轮结构简单, 双吸式从叶轮两侧对称地吸入液体(见教材图2-3)。双吸式叶轮不仅具有较大

的吸液能力,而且可以基本上消除轴向推力。 2.泵壳 泵体的外壳多制成蜗壳形,它包围叶轮,在叶轮四周展开成一个截面积逐渐扩大的蜗壳形通道(见图2-2)。泵壳的作用有:①汇集液体,即从叶轮外周甩出的液体,再沿泵壳中通道流过,排出泵体;②转能装置,因壳内叶轮旋转方向与蜗壳流道逐渐扩大的方向一致,减少了流动能量损失,并且可以使部分动能转变为静压能。 若为了减小液体进入泵壳时的碰撞,则在叶轮与泵壳之间还可安装一个固定不动的导轮(见教材图2-4中3)。由于导轮上叶片间形成若干逐渐转向的流道,不仅可以使部分动能转变为静压能,而且还可以减小流动能量损失。 注意:离心泵结构上采用了具有后弯叶片的叶轮,蜗壳形的泵壳及导轮,均有利于动能转换为静压能及可以减少流动的能量损失。 3.轴封装置 离心泵工作时是泵轴旋转而泵壳不动,泵轴与泵壳之间的密封称为轴封。轴封的作用是防止高压液体从泵壳内沿间隙漏出,或外界空气漏入泵内。轴封装置保证离心泵正常、高效运转,常用的轴封装置有填料密封和机械密封两种。 二、离心泵的工作原理 装置简图如附图。 1.排液过程 离心泵一般由电动机驱动。它在启动前需先向泵壳内灌满被输送的液体(称为灌泵),启动后,泵轴带动叶轮及叶片间的液体高速旋转,在惯性离心力的作用下,液体从叶轮中心被抛向外周,提高了动能和静压能。进而泵壳后,由于流道逐渐扩大,液体的流速减小,使部分动能转换为静压能,最终以较高的压强从排出口进入排出管路。 2.吸液过程 当泵内液体从叶轮中心被抛向外周时,叶轮中心形成了低压区。由于贮槽液面上方的压强大于泵吸入口处的压强,在该压强差的作用下,液体便经吸入管路被连续地吸入泵内。 3.气缚现象 当启动离心泵时,若泵内未能灌满液体而存在大量气体,则由于空气的密度

离心泵产生气蚀现象的原因及防止措施

离心泵因其操作简易、运行平稳、性价比高及便于维修护理而受到多数使用客户的喜爱并广泛应用于工业领域和日常生活。但凡是机械设备,在经过长时间的持续工作状态下,难免会出现设备的损坏和故障问题,离心泵的气蚀现象就是离心泵的常见故障之一。泵一旦发生汽蚀,其流量和扬程性能不仅会下降,还会表现出噪声、振动明显偏高,严重时甚至会使泵中液流中断,不能正常工作。汽蚀还会对泵的过流部件产生破坏,甚至影响管路系统。产生气蚀现象的原因有很多,例如离心泵产品质量有问题,操作人员的使用不当等。产品在出厂前会经过多道程序的质量检测,所以人为因素的影响比例更大。在工作状态下,离心泵的工作环境及操作因素的影响,占到离心泵发生气蚀现象比例的绝大部分。下面深圳恒才具体为大家介绍下气蚀产生的原因。 气蚀原因: 离心泵在工作的时候,离心泵输送的液体压力,会随着泵内液体从入口到叶轮入口下降而下降。当叶片入口附近的液体压力达到最低的时候,叶轮开始对液体做功,液体压力开始上升。当叶轮叶片入口附近的最低压力小于液体输送温度下的饱和蒸汽压力时,液体就会发生汽化的现象。同时溶解在液体内的气体也逸出,它们形成气泡。当气泡随液体流到叶道内压力较高处时,外面的液体压力高于气泡内的汽化压力,则气泡又重新凝结溃灭形成空穴,瞬间内周围的液体以极高的速度向空穴冲来,造成液体互相撞击,使局部的压力突然增加。这样,不仅阻碍了离心泵输送的液体正常流动。而且当这些气泡在叶轮壁面附近破裂的时候,则液体就会连续不断地撞击离心泵的内壁表面。长期的撞击之下就会造成离心泵内壁的结构损坏和剥落。如果气泡内掺杂着一些化学气体例如氧气,这些气体就会借助气泡凝结时放出的热量(局部温度可达200~300℃),还会形成热电偶,产生电解,形成电化学腐蚀作用,更加速了金属剥蚀的破坏速度。像这种液体汽化、凝结、冲击、形成高压、高温、高频冲击

离心泵的汽蚀现象介绍

离心泵的汽蚀现象介绍 (一)、离心泵的汽蚀现象 离心泵的汽蚀现象是指被输送液体由于在输送温度下饱和蒸汽压等于或低于泵入口处(实际为叶片入口处的)的压力而部分汽化,引起泵产生噪音和震动,严重时,泵的流量、压头及效率的显著下降,显然,汽蚀现象是离心泵正常操作所不允许发生的。避免汽蚀现象发生的关键是泵的安装高度要正确,尤其是当输送温度较高的易挥发性液体时,更要注意。 (二)、离心泵的安装高度Hg 1允许吸上真空高度Hs是指泵入口处压力p1可允许达到的最大真空度 而实际的允许吸上真空高度Hs值并不是根据式计算的值,而是由泵制造厂家实验测定的值,此值附于泵样本中供用户查用。位应注意的是泵样本中给出的Hs值是用清水为工作介质,操作条件为20℃及及压力为1.013×105Pa时的值,当操作条件及工作介质不同时,需进行换算。 (1) 输送清水,但操作条件与实验条件不同,可依下式换算 Hs1=Hs+(Ha-10.33) - (Hυ-0.24) (2) 输送其它液体当被输送液体及反派人物条件均与实验条件不同时,需进行两步换算:第一步依上式将由泵样本中查出的Hs1;第二步依下式将Hs1换算成H?s 2 汽蚀余量Δh 对于油泵,计算安装高度时用汽蚀余量Δh来计算,即 用汽蚀余量Δh由油泵样本中查取,其值也用20℃清水测定。若输送其它液体,亦需进行校正,详查有关书籍。 从安全角度考虑,泵的实际安装高度值应小于计算值。又,当计算之Hg为负值时,说明泵的吸入口位置应在贮槽液面之下。 例2-3 某离心泵从样本上查得允许吸上真空高度Hs=5.7m。已知吸入管路的全部阻力为1.5mH2O,当地大气压为9.81×104Pa,液体在吸入管路中的动压头可忽略。试计算: (1) 输送20℃清水时泵的安装; (2) 改为输送80℃水时泵的安装高度。

单级离心泵设计

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

水泵的功率、流量、扬程间的关系

102是单位整理常数。流量单位:升/秒;扬程单位:米;密度单位:千克/升;重力加速度:9.81米/(秒×秒);功率单位:千瓦。 功率=流量×扬程×密度×重力加速度=(升/秒)(米)(千克/升)(9.81米/(秒×秒))=9.81牛顿×米/秒=9.81瓦; 功率(千瓦)=(立方米/1000秒)(米)(吨/立方米)(9.81米/(秒×秒))=9.81/1000千瓦=千瓦/102 如果流量单位:立方米/小时,则功率(千瓦)=(立方米/3600秒)(米)(吨/立方米)(9.81米/(秒×秒))=9.81/3600千瓦=千瓦/367 1. 流量水泵的流量又称为输水量,它是指水泵在单位时间内输送水的数量。以符号Q来表示,其单位为升/秒、立方米/秒、立方米/小时。 2. 扬程水泵的扬程是指水泵能够扬水的高度,通常以符号H来表示,其单位为米。离心泵的扬程以叶轮中心线为基准,分由两部分组成。从水泵叶轮中心线至水源水面的垂直高度,即水泵能把水吸上来的高度,叫做吸水扬程,简称吸程;从水泵叶轮中心线至出水池水面的垂直高度,即水泵能把水压上去的高度,叫做压水扬程,简称压程。即水泵扬程= 吸水扬程+ 压水扬程应当指出,铭牌上标示的扬程是指水泵本身所能产生的扬程,它不含管道水流受摩擦阻力而引起的损失扬程。在选用水泵时,注意不可忽略。否则,将会抽不上水来。 3. 功率在单位时间内,机器所做功的大小叫做功率。通常用符号N来表示。常用的单位有:公斤·米/秒、千瓦、马力。通常电动机的功率单位用千瓦表示;柴油机或汽油机的功率单位用马力表示。动力机传给水泵轴的功率,称为轴功率,可以理解为水泵的输入功率,通常讲水泵功率就是指轴功率。 由于轴承和填料的摩擦阻力;叶轮旋转时与水的摩擦;泵内水流的漩涡、间隙回流、进出、口冲击等原因。必然消耗了一部分功率,所以水泵不可能将动力机输入的功率完全变为有效功率,其中定有功率损失,也就是说,水泵的有效功率与泵内损失功率之和为水泵的轴功率。 流量与转速成一次方关系:Q1/Q2 = n1/n2; 扬程与转速成二次方关系:H1/H2 = ( n1/n2 ) 2 电机轴功率与转速成三次方关系:P1/P2 = ( n1/n2 ) 3 由上述推导可以知道,采用转速调节法的节能效果很明显。随着变频调速技术不断成熟,恒压供水采用变频器来控制水泵转速。由电机转速公式:n=60f/p,其中,n为电机同步转速,f为供电频率,p为电机极对数,可知电机供电频率f与转速成正比。这样,采用变频器调速时,变频器的输出频率与流量、扬程及电机轴功率也有上述的n次方(n=123)比例关系。 水泵变频运行的图解分析方法 2006-12-29 来源:中国自动化网浏览:41 1 引言 水泵采用变频调速可以达到很好节能效果,这同行业中已经有很多人写了大量论文进行论述。但其结果却有很多不尽人意方,有很多结论是错误和无法解释清楚,本文以简易图解分析法来进行进一步解释和分析。 2 水泵变频运行分析误区 2.1 有很多人水泵变频运行分析中都习惯引用风机水泵中比例定律

泵的汽蚀现象分析及防止汽蚀措施

泵的汽蚀现象分析及防止汽蚀措施 一、汽蚀现象 液体在一定温度下,降低压力至该温度下的汽化压力时,液体便产生汽泡。把这种产生气泡的现象称为汽蚀。汽蚀时产生的气泡,流动到高压处时,其体积减小以致破灭。这种由于压力上升气泡消失在液体中的现象称为汽蚀溃灭。 泵在运转中,若其过流部分的局部区域(通常是叶轮叶片进口稍后的某处)因为某种原因,抽送液体的绝对压力降低到当时温度下的液体汽化压力时,液体便在该处开始汽化,产生大量蒸汽,形成气泡,当含有大量气泡的液体向前经叶轮内的高压区时,气泡周围的高压液体致使气泡急剧地缩小以至破裂。在气泡凝结破裂的同时,液体质点以很高的速度填充空穴,在此瞬间产生很强烈的水击作用,并在水泵中产生气泡和气泡破裂使过流部件遭受到破坏的过程就是水泵中的汽蚀过程。水泵产生汽蚀后除了对过流部件会产生破坏作用以外,还会产生噪声和振动,并导致泵的性能下降,严重时会使泵中液体中断,不能正常工作。 二、泵汽蚀基本关系式 泵发生汽蚀的条件是由泵本身和吸入装置两方面决定的。因此,研究汽蚀发生的条件,应从泵本身和吸入装置双方来考虑,泵汽蚀的基本关系式为 NPSHc≤NPSHr≤[NPSH]≤NPSHa NPSHa=NPSHr(NPSHc)——泵开始汽蚀 NPSHa NPSHa>NPSHr(NPSHc)——泵无汽蚀 式中NPSHa——装置汽蚀余量又叫有效汽蚀余量,越大越不易汽蚀; NPSHr——泵汽蚀余量,又叫必需的汽蚀余量或泵进口动压降,越小抗汽蚀性能越好;NPSHc——临界汽蚀余量,是指对应泵性能下降一定值的汽蚀余量; [NPSH]——许用汽蚀余量,是确定泵使用条件用的汽蚀余量,通常取[NPSH]=(1.1~1.5)NPSHc。 三、装置汽蚀余量的计算 NPSHa=Ps/ρg+Vs/2g-Pc/ρg=Pc/ρg±hg-hc-Ps/ρg 四、防止发生汽蚀的措施 欲防止发生汽蚀必须提高NPSHa,使NPSHa>NPSHr可防止发生汽蚀的措施如下: 1.减小几何吸上高度hg(或增加几何倒灌高度); 2.减小吸入损失hc,为此可以设法增加管径,尽量减小管路长度,弯头和附件等; 3.防止长时间在大流量下运行; 4.在同样转速和流量下,采用双吸泵,因减小进口流速、泵不易发生汽蚀; 5.泵发生汽蚀时,应把流量调小或降速运行; 6.泵吸水池的情况对泵汽蚀有重要影响; 7.对于在苛刻条件下运行的泵,为避免汽蚀破坏,可使用耐汽蚀材料

多级泵流量与压力、扬程之间的关系

多级泵流量与压力、扬程之间的关系 水泵的扬程、功率与闭合系统中的管道长度L有关。 水泵流量Q=25m^3/h=0.00694m^3/s 管道流速取2m/s左右, 则管内径 D=[4Q/(3.1416V)]^(1/2)=[4*0.00694/(3.1416*2)]^(1/2)=0.0665m 选用管径D=70mm=0.070m,流速V=[4Q/(3.1416D)]^(1/2)=1.34m/s 管道摩阻S=10.3n^2/D^5.33=10.3*0.012^2/0.070^5.33=2122 水泵扬程H=h+SLQ^2=170+2122*600*0.00694^2=231m 配套电动机功率N=9.8QH/k=9.8*0.00694*231/0.5=31.4kw 注:式中,H——水泵扬程,单位m;S——管道摩阻,S=10.3n^2/d^5.33,n 为管内壁糙率,钢管可取n=0.012,D为内径,以m为单位。L——管道长度,以m为单位;Q——流量,以m^3/s为单位。P——电动机功率,kw;k——水泵电动机机组的总效率,取50%,选定水泵、电动机后,功率可按实际情况精确确定。 按扬程和出水量来选择,与管道长度无关。 实际计算应为:(要扬程+管道阻力)*(1+泵的损耗).所以应为:(50+10)*1.1=66米所以泵的扬程应选在65-75米之间,再加上你需要的流量,泵就能

补水泵和给水泵计算方法一样。补水泵的流量Q由需要而定,即单位时间锅炉水补给量。补水泵的扬程由提水高度、锅炉压力水头以及管路的沿程水头损失和局部水头损失而定。设管长为L,沿程阻力系数为k,局部阻力系数为j,提水高度为Z,锅炉压力为P,水的密度为p,重力加速度用g表示,则补水泵扬程: H=Z+P/(pg)+(kL/D)V^2/(2g)+jV^2/(2g) 式中平均流速V=4Q/(3.14D^2),D为管内径。 对于循环泵,流量当然看需要而定,流量确定后,算出循环回路的水头损失总和就是泵之扬程。 水泵排水管路弯头处扬程损失怎么计算??????? 如果所用弯头的内径和弯头中心的曲率半径是1:1的,则每个弯头的阻力系数是0.52(光滑内壁为0.22)。损失压力H=阻力系数*该弯头后流速的平方/g的2倍。总的压力损失等于弯头个数的倍数。 若流速为2米/秒的话,45个弯头的总压力损失为4.68米水柱.流量和扬程的关系是泵自身特性,没有公式。管径*流速=流量,但一般来说泵的设计不考虑管径问题。泵设计中没有压力这个概念,只有扬程压力和扬程既有联系又有区别,详细区分百度可以很清楚知道。 流量、扬程是泵自身特性,水泵的设计就是为了满足这两个参数,之间无之间联系。

泵的汽蚀现象以及其产生原因

泵的汽蚀现象以及其产生原因 1、汽蚀 液体在一定温度下,降低压力至该温度下的汽化压力时,液体便产生汽泡。把这种产生气泡的现象称为汽蚀。苏华泵业 2、汽蚀溃灭 汽蚀时产生的气泡,流动到高压处时,其体积减小以致破灭。这种由于压力上升气泡消失在液体中的现象称为汽蚀溃灭。苏华泵业 3、产生汽蚀的原因及危害 泵在运转中,若其过流部分的局部区域(通常是叶轮叶片进口稍后的某处)因为某种原因,抽送液体的绝对压力降低到当时温度下的液体汽化压力时,液体便在该处开始汽化,产生大量蒸汽,形成气泡,当含有大量气泡的液体向前经叶轮内的高压区时,气泡周围的高压液体致使气泡急剧地缩小以至破裂。在气泡凝结破裂的同时,液体质点以很高的速度填充空穴,在此瞬间产生很强烈的水击作用,并以很高的冲击频率打击金属表面冲击应力可达几百至几千个大气压,冲击频率可达每秒几万次,严重时会将壁厚击穿。苏华泵业 4、汽蚀过程 在水泵中产生气泡和气泡破裂使过流部件遭受到破坏的过程就是水泵中的汽蚀过程。水泵产生汽蚀后除了对过流部件会产生破坏作用以外,还会产生噪声和振动,并导致泵的性能下降,严重时会使泵中液体中断,不能正常工作。苏华泵业 什么是泵的特性曲线? 通常把表示主要性能参数之间关系的曲线称为离心泵的性能曲线或特性曲线,实质上,离心泵性能曲线是液体在泵内运动规律的外部表现形式,通过实测求得。特性曲线包括:流量-扬程曲线(Q-H),流量-效率曲线(Q-η),流量、功率曲线(Q-N),流量-汽蚀余量曲线(Q-(NPSH)r),性能曲线作用是泵的任意的流量点,都可以在曲线上找出一组与其相对的扬程,功率,效率和汽蚀余量值,这一组参数称为工作状态,简称工况或工况点,离心泵最高效率点的工况称为最佳工况点,最佳工况点一般为设计工况点。一般离心泵的额定参数即设计工况点和最佳工况点相重合或很接近。在实践选效率区间运行,即节能,又能保证泵正常工作,因此了解泵的性能参数相当重要。苏华泵业

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