用叶轮切削的方法降低离心泵扬程
关于叶轮切削的技术方案
关于CL泵叶轮切削改造的技术方案一、概述：泵是一种流体机械，它是将原动机的机械能转变为输送流体、给予流体能量的机械。
它是国民经济各部门必不可少的机械设备，被广泛的应用在工业中，用于为工艺输送流体、为水利系统提供动力。
由于泵对于许多用户的日常生产运行非常重要，导致用户为了确保泵能够满足所有的工况条件而在泵的选型过程中过于保守，所选泵对于系统而言容量过大。
为了保证泵能够充分满足系统的要求，工程师通常忽略选取过大的泵所增加的成本，而只考虑增大泵的容量来保证系统运行的安全性要求，这种使用方式导致了更高的系统运行及维护保养成本。
另外，在低效率的运行操作条件下，泵选型过大通常情况下比流量和扬程与系统匹配的泵需要更频繁的维护保养。
人们习惯将泵选型过大称为“大马拉小车”现象，处理这种现象有节流、旁通、调速、更换泵、叶轮切削、叶轮置换等几种方法，前面三种用户采用较多，实际上在某些场合有时应用叶轮切削的方法更为简单有效。
叶轮切削是指加工处理叶轮的直径来降低传输到系统流体当中的能量。
叶轮切削对于过分保守的设计或者系统负荷发生了变化所导致的泵容量偏大的情况是个非常有用的改进措施。
叶轮切削降低了叶轮的端速，并由此直接地降低了传递到系统流体介质上的能量，并且降低了泵所产生的流量和压力。
以我们这台CL1017-155221泵为例说明情况：设计流量为1100m3/h，扬程为50米，实际运行中只需要扬程为30米，如果长期非工况点运行提高了叶轮磨损并且损害水泵系统部件，导致阀门损害、管道系统承压增加及噪音问题的出现。
为了符合实际运行工况，拟进行叶轮切削，经技术部仔细核算，经叶轮切削后扬程可以调整到实际运行的30米左右，流量稍微损失，为1000m3/h，有效降低系统运行及维护保养成本。
叶轮切削前后运行成本对比表:单台年节约电费为人民币贰拾玖万柒仟捌佰肆拾元整（人民币297840元），两台水泵年节约电费为人民币伍拾玖万伍仟陆佰捌拾元整（人民币595680元）。
离心泵叶轮切割定律的应用
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。
通过泵叶轮削减提高离心泵性能
通过泵叶轮削减提高离心泵性能摘要作为海水淡化装置中必不可少的一个部分，离心泵是能量的主要消耗者。
由于海水淡化装置容量大，其所有零部件包括离心泵的高效运转至关重要。
我们经常可以发现离心泵会由于各种原因导致其无法以最佳状态运转。
这里推荐的泵叶轮削减法就是提高离心泵性能的方法之一。
泵叶轮削减是厂家和用户调节离心水泵扬程，迎合实际需要的一种常用方法。
削减后的泵与原始的泵并不是完全相似的，因为只有一些参数被更改，而其他的保持不变。
尽管如此，这里仍然列出了一些假定的有效相似性，并通过一系列的实验对其进行检验。
一个低比速（sp=19,745 r.p.m.m0.75 s −0.5）的离心泵叶轮在被削减后实验成功。
对于这个特定的泵来说，被忽视的相似性对于水泵扬程的影响大概为±3.94%，对于功率的影响大概为±5.24%，两者的可靠性均为95%。
1. 引言离心泵或许是工业生产和日常生活中最常使用到的机械了。
从发明伊始，离心机经历了长时间的进化发展才走到了今天，因其用途广泛而广为人们接受。
早在几个世纪前，离心泵的物理原理就在欧拉推导的一个的著名的方程中得到了描述，后来该公式以欧拉的名字命名，叫做涡轮机械的欧拉方程。
如果没有合理的分析的话，离心泵的很多技术应用都无法实现，特别是关于泵的一些输出参数即水泵扬程和效率。
海水淡化装置的基本运转，也就是脱盐是靠离心泵维持的，或者更准确的说离开了离心泵，海水淡化装置就无法工作。
同时，所有的商业脱盐工艺都需要消耗大量的电能和热能。
电能的主要消耗是用来支持离心泵传动的。
例如，在多效蒸馏中，每吨蒸馏水的所消耗的泵功率为0.7-1.2千瓦时，在多级闪蒸中，每吨蒸馏水的所消耗的泵功率为5-6千瓦时【1】。
在一些情况下的反渗透中，1立方蒸馏水所消耗的的泵功率为3-4.8千瓦时（1立方水货海水约等于1吨）【2】。
由于现代海水淡化装置的大容量，优化其各零部件成为迫切需要。
因此，作为海水淡化装置的重要部分，离心泵的最佳选择和最佳操作理应尽可能得到最好的关注【3】。
单级双吸离心泵叶轮切割定律应用实例
单级双吸离心泵叶轮切割定律应用实例摘要：离心泵在使用过程中存在驱动电机运行电流超额定电流，离心泵轴承振动和温度偏高，不能保证设备长周期稳定运行。
运用离心泵叶轮切割定律，重新计算叶轮尺寸，对叶轮进行机械切割，达到预期切割效果。
关键字：离心泵；叶轮；切割0引言离心泵安装后未能达到预期的满负荷运行效果，尤其是在供水高峰时，未能满足大负荷供水要求。
为了解决离心泵运行问题，曾考虑由离心泵厂家重新计算叶轮数据，制作新叶轮，再更换原装叶轮。
但是考虑到采购周期和费用问题，决定自己进行叶轮切割改造。
当离心泵出口阀门开度超过12%时，电机运行超出额定电流，离心泵流量仅是额定流量的71%,流量较小，且离心泵轴承振动和温度偏高。
1叶轮切割前现状和叶轮切割目的离心泵是卧式单级双吸水平剖分式结构，型号KQSN350-N4/765T,额定流量1450m³/小时，离心泵额定工作压力为2.0MPa，额定扬程200m,电机额定电流93.3A，正常运行时出口开度超过12%会造成电动机运行电流大于93.3A、出口压力1.9MPa。
由于离心泵出口压力在1.9MPa时，出口开度不超过12%，离心泵产生憋压，导致泵振动偏大，轴承温度在高值运行，无法满足设备长周期稳定运行的目标。
经过供水工艺系统实际测算，系统需要离心泵额定工作压力为1.7MPa，额定扬程170m,满负荷运行扬程高于130m，即离心泵满负荷运行表压大于1.3MPa，即可满足工艺要求。
叶轮切割前离心泵运行表压最大值是2.0MPa，离心泵运行压力明显高于供水系统运行压力，叶轮切割主要目的是降低出口压力（扬程）和离心泵功率，同时降低离心泵的轴承振动值和驱动电机运行电流。
2离心泵比转速计算n s = 3.65nQ1/2/H(3/4)式中参数名称及在本文中的取值： n s—比转速；Q—水泵或水轮机的流量m3/s，Q=0.19444m3/s，SH泵双吸Q=1/2Q；H—水泵扬程或水轮机水头m，H=200m；n—水泵或水轮机的转速r/min，n=1480/min。
水泵工况调整_对叶轮切削应用的探讨
式中 !、 (、 *、 $ 一一未经切削水泵的流量、扬程、功
按上式算出来的 $" 值切削水泵后，其实际扬程达不到 设计需要的 (" 值。这是因为未计其他水力损失所致，故切 削时应留一定的余量，此余量为乘以 ! 系数， ! 系数为 &5 & . &5 &6 。 叶轮被切削后便不能恢复原有的尺寸和性能，这是切削 调节不如变速调节的地方。但是，离心泵的叶轮被切小后， 进水侧的构造不变，所以，汽蚀性能曲线分离，这是切削调 节优越于变速调节的地方。由于具有这个优点，切削调节在 某些场合特别适用于防止或减轻汽蚀，在很大程度上减小功 率的消耗。对于大型离心泵来说，切削调节引起的效率下降 不容忽视，如果能够用更换叶轮的方法，就可以在相似工况 下使 水 泵 效 率几 乎 相 同 ，这 对 大 型 泵站 具 有 重 大 的 经济 意 义。
&2 。 为保证叶轮切削后水泵仍处于高效范围，应将叶轮的切 削量 控 制 在 一定 的 范 围 内， 则 切 削 后水 泵 的 效 率 可 视为 不 变，即仅显示于流量、扬程、功率与叶轮直径的关系。 切削定律在应用上一般可以遇到两类问题： 第一类问题是已知叶轮的切削量，求切削后水泵特性曲 线，即已知叶轮外径 $ 时的特性曲线，要求现出切削后的叶 轮径为 $" 时的水泵特性曲线 % !" 线及 !" 和 (" . -" 曲线 ’ 。
"水・电・暖通・空调及其他"
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水
泵
工况调Fra bibliotek整—— — 对叶轮切削应用的探讨
!刘夏中
在实际水泵运行时，水泵的工作点往往会偏离最高效率 点，致使工作效率降低、功率偏高和产生汽蚀。这时可以通 过改 变 水 泵 的运 行 参 数 来变 动 水 泵 的工 作 点 ， 使 之 符合 要 求。我们通常称之水泵工作点的调节。常用的调节方法有： 节流调节、分流调节、变速调节、切削调节、变角调节等。 下面就切削调节的应用提请同行商榷。 沿外径切小离心泵或混流泵的叶轮，从而调整了水泵的 工作点，改变了水泵的性能曲线，称为切削调节。水泵叶轮 外径切削以后，其流量、扬程、功率都要发生变化，这些变 化规律与外径的关系，称为切削相似定律。计算公式如下： ! # $ !" $" ( # $ ) （ ） (" $" * # $ + （ ） *" $" 率和叶轮外径。 !" 、 (" 、 *" 、 $" 一一切削后水泵的流量、扬程、 功率和叶轮外径。 在日常工作中，有时在水泵样本中找不到符合自己所需 要的流量、扬程、功率的水泵，但可以采用切削的方法来改 变水泵的特性。使之符合设计者的要求。这里，特别提请注 意的是切削叶轮仅用在降低水泵流量、扬程、功率的场合， 也就是说现在有一台水泵比实际需要的要大一些，这样就可 以在一定的限度内把叶轮外径车小，以满足实际需要。 由上述 % & ’ — % + ’ 式，可得 ( # ,!) ，这个方程表示的是 顶点在坐标原点的抛物线族，我们把该族中的每条抛物线称 为切削抛物线，通过每条切削抛物线与 ! — ( 曲线的点，得 出相应 , 值， , 值称为切削示数。切削前的 !、 ( 及切削后 的 ,& 、 ,) …… ,-，便得出切削后的 !& . (& 、 !) . () …… !- . (- 曲线。 一般来说叶轮经切削后效率都要降低，比转数 -/ # 01 . &)1 的水泵，叶轮外径每切削 &12 效率则下降 &2 ；比转数 -/ # )11 . +11 的 水 泵 ， 叶 轮 外 径 每 切 削 32 ， 效 率 就 降 低 %&’ %)’ %+’
离心泵的特性曲线及其应用
离心泵的特性曲线及其应用
离心泵一般都有扬程曲线（Q-H）、效率曲线（Q-η）、功率曲线（Q-Pa）、汽蚀曲线（Q-NPSHr）。
不过液下泵没有汽蚀曲线（Q-NPSHr）。
离心泵的特性曲线如下图所示：
（泵性能曲线图）
泵的运行工况是泵的扬程曲线与装置曲线的交点。
所以说，泵的运行工况不只取决于泵的扬程曲线，同时也与装置曲线有关。
泵运行工况的调节
1、改变装置曲线来改变泵的运行工况点，如下图所示：
（改变装置曲线调节泵的运行工况）
可通过改变装置阻力改变装置曲线的形状。
上图中，假定开始泵在工况点2运行，当关小出口阀门时，装置曲线由2变为1，泵的运行工况点相应由工况点2变为1，泵的流量减少，扬程增加；当加大出口阀门开度时，装置曲线由2变为3，泵的运行工况点相应由工况点2变为3，泵的流量增加、扬程降低。
2、改变扬程曲线来改变泵的运行工况点，如下图所示：
（改变扬程曲线调节泵的运行工况）
不同的泵有不同的扬程曲线，同一台泵可通过改变叶轮直径、改变转速等方法来改变泵的扬程曲线。
上图中，假定泵的叶轮直径为D1时对应泵性能曲线1、运行工况点1；当叶轮直径切削至D2和D3时，其性能曲线变为2、3，工况点也变为2、3，对应流量减少，扬程降低。
当降低泵的转速时，情况类似。
3、同时改变装置曲线和扬程曲线改变泵的运行工况点。
当采用上面一种方法不足以满足使用要求时，可以同时改变装置曲线和扬程曲线来调节泵的运行工况点，以到达理想的运行工况点。
离心泵运行影响因素与提高效率措施
离心泵运行影响因素与提高效率措施摘要：离心泵是输油泵站的主要动力设备，其运行效率直接影响输油成本。
为了减少输油动力费用，降低输油成本，有必要对离心泵运行效率及其影响因素进行分析，从而探讨提高离心泵运行效率的具体措施。
结果表明，变频调速节能技术是实现输油泵系统节能降耗的有效技术途径。
关键词：离心泵；运行效率；节能降耗；变频调速在集输运行系统中，动力费用占输油成本比例较大，如何将动力费用降低，是降低输油成本的关键因素之一。
离心泵具有运转平稳可靠、维修工作量少、效率高、调节方便等特点，因而是输油泵站的主要动力设备。
研究离心泵的节能降耗有益于降低输油成本。
目前，离心泵的动力消耗还有一定的浪费，离心泵节能仍有一定潜力，如何提高泵的运行效率，已成为节能技术的一个重要课题。
1 离心泵运行效率及其影响因素离心泵运行效率是指在给定的管道系统中，机泵进行输送作业所消耗的有用能量与总输入能量之比，或有用功率与输入功率之比，即系统效率，它是泵组能耗的重要标志，它受到如机泵的设计、制造、机泵型式、机泵性能规格、运行操作等因素的影响。
1.1 泵的设计制造。
机泵的设计是否合理、加工精度的高低、装配质量的好坏，是决定机泵能量利用水平和能耗大小的决定因素，不但直接影响机泵的额定效率，而且对机泵的选择和运行也有重要的影响。
1.2泵选型。
泵的选择尽量使理论切合实际，使机泵的运行符合实际需要，使泵的设计流量和泵的扬程靠近泵的额定值，使泵的实际工作点靠近额定点，在泵的高效区工作。
不应该盲目加大选泵的裕量。
电机的选择应与泵机匹配，避免出现大马拉小车的现象。
电机负载率低，会使电机功率因数下降，增加了无功损耗，造成输电线损增加。
机泵运行状况的好坏受很多因素的影响，除了机泵自身的因素、选择是否合适等原因外，主要取决于操作条件是否经济，调节方法是否合理。
2 提高运行效率的方法离心泵节能降耗的核心是提高泵的运行效率。
离心泵运行的工况点决定了泵运行效率的高低，而要提高离心泵运行效率就要用技术的手段调整离心泵的运行工况点，使离心泵工况点在最高效率点7%左右即高效区运行。
离心泵电机不能启动的原因及解决办法
离心泵在运用于不同的工况时，有可能会发生配套电机不能启动的情况，那么这种状况是由什么原因造成的呢，又有什么解决方法呢，宝恒泵业一一介绍给大家。
电机不启动原因①水泵转速太高。
②水泵泵轴弯曲、轴承磨损严峻或损坏。
③水泵填料函的填料压得过紧。
④水泵叶轮被杂物卡住或与泵壳摩擦严峻。
⑤水泵流量太大。
⑥用联轴器传动的两传动轴不同轴或传动皮带太紧。
⑦水泵配套动力机的功率太小。
⑧水泵扬程偏高。
解决方法①想法降低水泵的转速（采取更换直径不同的皮带轮）或调换转速较低的水泵,使水泵的转速与动力机的转速相匹配。
②泊车后。
拆卸水泵泵体，检查泵轴、轴承。
假如是泵轴发生了弯曲，则应对泵轴进行校直修复或更换。
③泊车后用扳手调整水泵填料函的压盖螺钉，以泵轴滚动自如且漏水量适中（一般滴水量为60滴/分）为准。
④泊车后拆卸水泵泵体，检查叶轮的工作状况。
假如是叶轮上环绕纠缠有杂物，则应卸下叶轮，并把环绕纠缠物清除干净；假如是叶轮与泵壳的间隙过小产生摩擦，则应调整叶轮与泵壳的间隙大公道数值。
⑤可采取适当减少水泵出水流量的方法来排除。
水泵出水流量的调节方法良多，比较常见的有以下四种：一是变流调节法，通过改变水泵出水管路上闸阀的开启程度来调节流量。
其长处是能保障水泵的出水量与水井的涌水量相平衡，避免因抽降过大使水泵的吸水口露出水面，造成被迫停机，缺点是会引起水泵振动，缩短设备的使用寿命。
因此，一般情况下不宜采取此法调节流量。
二是变速调节法,通过降低（升高）水泵的转速来调节流量。
水泵转速的改变,可通过更换直径不同的水泵皮带轮或改变动力机的转速来实现需要留意的是，水泵转速下降幅度不宜超过额定转速的30%，进步幅度宜控制在额定转速的10%以内。
一般情况下应优选此法。
三是变径调节法,就是将叶轮外径适当车削变小，以降低水泵的流量和扬程。
四是变压调节法,就是对多级离心泵利用减少叶轮级数的方法，以降低水泵的流量和扬程,进步装置效率,从而达到经济运行的目的。
离心泵叶轮切削技术的应用
经验相 结合 ， 保 证改造 后泵 的运行参 数满 足生产 要求 ， 同
在 罐底板和 罐壁上 中下位置 的母 材各做 １ 处 金相和 ３
９０年 一 ２ ７ ０。
０。
点硬度 ， 优先选 取气液相交界处 ， 并 出具检验报告 。
１ ． ４ 保 温 层 检 查
ｊ ｆ ｌ Ｊ ｌ 『 ｌ ｌ １ １ Ｉ ｌ ｌ ｌ ｆ Ｉ ４ ｆ ３ ｌ ２ １ ｆ ７ ６ ５ Ｉ
［ ２ ］黄嘉琥． 有色金属制容器［ Ｍ］ Ｅ 京： 化学工业出版社 ， ２ ０ ０ ９ ： ３ １ — ３ ５ ．
［ ３ ］王晓雷． 承压类特种设备无损检测相关知识（ 第２ 版） ［ Ｍ］ ． 北京 ：
中国劳动社会保障出版社 ， ２ ０ ０ ７ ： ２ ６ — ３ １ ．
［ ４ ］陈裕川． 钢制压力容器焊接工艺 （ 第２ 版） ［ Ｍ］ ． 北京 ： 机械工业 出
炼 油 与 化 工
２ ０ １ ５ 年 第２ 期
ＲＥＦ Ｉ ＮＩ ＮＧ ＡＮＤ ＣＨＥＭＩ ＣＡＬ Ｉ ＮＤＵＳ ＴＲＹ
７１
离心 泵 叶轮切 削技 术 的应 用
白 宇， 赵 立 忠， 王坦 龙
（ 大庆炼化公 司炼油一厂 ， 黑龙江 大庆 １ ６ ３ ４ １ １ ）
离 心泵 叶轮 切削是 指通 过加工 处理 叶轮 的直径来 降 低 传 输 到系统 流 体 当 中的能量 ， 实 际是 改变 泵 的性 能 曲 线 。基本原理 是通过改变 叶轮直径 ， 实现相 同转 速下介质 在 叶片 端部 流速的不 同 ， 从而 改变泵 的流量 及扬程 ， 具体
线 探伤 ； 出液管线 其它 部分进行 全 面测 厚 ， 焊缝 进行 不少 于２ ０ ％荧光磁粉探伤和 ２ ０ ％超声波探伤） 。 （ ３ ） 罐顶板和 隔板 ： 对每块罐顶板和隔板进行不少 于 ５
离心泵运行工况的优化与调节
离心泵运行工况的优化与调节在工农业生产的各行各业和人们的日常生活中，离心泵发挥着不可替代的重要作用，是实现液体输送的主要设备之一。
但是，离心泵的实际运行工况的效率却是偏低，而且能耗过大，造成费用的增多和浪费，不利于企业的发展和盈利。
为此，就需要对离心泵运行的工况进行优化与调节，以减少损失，提高效率。
一、离心泵运行效率低的原因分析1、离心泵的运行工况点偏离了设计工况造成效率低下设计离心泵时，根据给定的一组流量Q扬程H与转速n 值、按水力效率n最高的要求进行计，如果计算符合这一组参数的工作情况就称为水泵的设计工况点。
水泵铭牌中所列出的数值即为设计工况下的参数值，它是该水泵最经济工作的一个点。
但是在实际运行中，水泵的工作流量和扬程往往是在某一个区间内变化着的，流量和扬程均不同于设计值。
水泵装置在某瞬时的实际出水量、扬程、轴功率、效率以及允许吸上真空高度等称为水泵装置的实际工况点。
我们所说的求离心泵的工况点指的就是实际工况点，它表示了水泵装置的工作能力。
在选泵时及运行中，应使泵装置的实际工况点尽量接近水泵的设计工况点，落在高效段内。
2、离心泵内的各种损失造成离心泵运行效率下降液体流过叶轮的损失包括机械损失、流动损失和泄漏损失，与之相应的离心泵的效率分为机械效率、水力效率和容积效率。
机械损失包括叶轮的轮盖和轮盘外侧与液体之间摩擦而消耗的轮阻损失、轴承和填料函内的摩擦损失；泄漏损失包括由叶轮密封环处和级间以及轴向力平衡机构处的泄漏损失；流动损失由液体流过叶轮、蜗壳、扩压器产生的沿程摩擦损失以及流过上述各处的局部阻力损失包括流体流入叶道以及转能装置时产生的冲击损失，其损失的大部分转变为热量为流体所吸收。
3、管路效率低当被输送液体流量或扬程发生变化，经常见到的处理方法是调节阀门，这一方法虽然方便，但是也存在缺点，就是会造成管路阻力损失过大，使离心泵在低效率状态下运行。
4、离心泵自身效率低保证离心泵运行效率高首先应该选择高效离心泵, ，如分段式多级离心泵本身的效率较高，而IS 型单级单吸离心泵的效率则较低。
多级离心泵叶轮切割定律研究
原因，本文以原型泵为研究对象，通过对切割前后的多级离心泵中间级和单叶轮分别进行了多工况三维数值模
拟，结果表明：在设计流量点，当叶轮切割 7.9%时，扬程和效率分别降低 29.0%、4.3%，切割定律预测值和实验
值产生较大误差的原因主要有两方面：一是切割定律推导过程假设出口水流角不变，实际相对出口水流角从
3. 沈阳工业泵制造有限公司）
摘 要：在工程设计和实际应用中，切割叶轮外径是降低水泵扬程最直接简便的方法。某厂在进行节能改造时，
需要将一台带径向导叶的八级离心泵额定扬程从 1211m 降至 1027m，按照切割定律计算切割量为 7.9%，进行切割
实验后测得扬程为 889m，计算值和实验值相差 15.5%。为了研究叶轮切割后实际扬程和切割定律计算偏差较大的
中图分类号：TH311
文章编号：1006-8155-(2021)03-0023-09
文献标志码：A
DOI：10.16492/j.fjjs.2021.03.0003
Study on Cutting Law of Multi-stage Centrifugal Pump Impeller*
Lei Liu1,2 Heng Zhang1 Li-jun Liu1 Ying-yu Hao3 （1. Department of Fluid Machinery and Engineering, School of Energy and Power Engineering, Xi’an Jiaotong University；
28.4°减少为 23.3°，经过计算由于出口水流角变化导致了计算结果偏差 8.6%。二是动静间隙流动不均匀，正导
叶进口产生负冲角，流动发生分离和回流，流动损失增大，引起效率降低，从而导致计算结果偏差 4.7%。研究结
泵叶轮车削
本项加固工作利用企业停车大修期间施工，共
耗时 16 d。经过一年半的使用考验，道床上没有发 生泥浆冒出的现象，在通车期间实地测量，沉降量 几乎为零，说明水泥灌浆托换技术用于该厂的道床 地基加固是成功的。
·47·
离心泵的额定功率是泵厂根据清水试验结果， 并根据所输送介质的相对密度和粘度换算确定的。 由于实际输送的介质的密度和粘度与理论值有所 不同，每个厂商的产品又具有不同的性能特性，离 心泵的实际性能和铭牌标定的会有所不同。当实际 物料的密度较大、粘度较低时，泵的扬程、体积流 量、功率可能会超过设计值，产生噪音大、电机发热 等故障，使泵无法正常运转。根据泵的切割定律 [1]， 可以通过切削叶轮的方式缩小叶轮直径，调节泵的 性能，达到降低功率、扬程、体积流量的目的, 消除 电机发热、降低噪音。
4 结束语
随着我国盐化工生产企业的发展，盐对建筑物 地基承载力的影响越来越受到人们的重视。通过本 工程的实践说明，灌浆托换技术对提高软弱地基的 承载力，尤其在处理盐化工企业中的建筑物地基沉 降问题中有着较为现实的意义。该技术不仅操作简 单，且具有费用低、工期短等特性，值得推广。
参考文献
1 建筑施工手册编写组 . 建筑施工手册 . 北京：中国建 筑工业出版社，1986. 554 ～ 555
EED
EEEEEEED
2004 年第 11 卷第 3 期
化工生产与技术 Chemical Production and Technology
EED
离心泵工作点的三种调节方式
离心泵工作点的三种调节方式离心泵是一种常见的水泵，广泛应用于工业、农业、城市供水、消防等领域。
离心泵的性能参数直接影响其运行效率和使用寿命，因此，离心泵的工作点调节非常重要。
下面我们将介绍离心泵的工作点调节方式。
一、调节叶轮直径离心泵的叶轮是影响泵的性能的关键部件。
叶轮直径大小的变化，直接影响泵的扬程和流量。
（1）调整叶轮直径，增加叶轮直径可以增加泵的扬程和阻力，减小叶轮直径可以增加泵的流量和容积。
（2）当泵工作点偏离设计工作点时，可适当调整叶轮直径，以使泵的性能重新回到设计要求。
（3）调整叶轮直径需要先计算出泵的设计要求，测量当前泵的工作点，然后通过叶轮校调来满足泵的性能要求。
二、调节叶轮角度离心泵的叶轮角度是指进出口倾角，也是泵的性能的重要参数之一。
适当调整叶轮角度可以使离心泵的性能更优越，提高泵的工作效率。
（1）调节叶轮角度可以改变泵的流量和扬程，进口倾角变大可以减小泵的扬程和流量，反之亦然。
为了使泵迅速适应变动的工况，需要采用多级泵或变频调速方式。
（2）在调整叶轮角度时，需要依据泵的性能曲线和实际运行情况，选择合适的叶轮角度，使泵的工作点满足工程需求。
三、调节出口门阀离心泵的出口门阀是控制泵的流量和扬程的最佳方式。
通过调整出口门阀的开度，可以实现对泵的流量和扬程的精准调节。
（1）调节出口门阀可以改变泵的扬程和流量，关小门阀可以减小泵的流量和扬程，反之，开大门阀可以增加泵的流量和扬程。
（2）在调整出口门阀时，需要依据实际工况，选择合适的开度，使泵的工作点满足工程需求。
总之，离心泵的工作点调节是实现泵的高效运行及长期稳定运行的重要保证，需要根据具体情况选择合适的调节方式，并定期进行检查和维护。
在进行离心泵的工作点调节时，需要考虑到多个因素，如流量、扬程、功率、效率等，才能确保泵的稳定运行。
下面将详细介绍离心泵的工作点调节的注意事项和应用场景。
一、注意事项1. 进行离心泵工作点调节前，需要先了解泵的性能曲线和各个性能参数的范围。
离心泵的工况调节原理和方法
离心泵的工况调节原理和方法
离心泵的工况调节原理是通过调节离心泵的转速或叶轮的叶片角度，来改变泵的流量和扬程。
离心泵的工况调节方法有以下几种：
1. 调节转速：通过改变驱动电机的转速来调节泵的流量和扬程。
提高转速可以增加泵的流量和扬程，降低转速则可以减少泵的流量和扬程。
2. 调节叶轮叶片角度：离心泵的叶轮通常是可调节的，可以改变叶轮叶片的角度来调节泵的流量和扬程。
增加叶片的角度可以增加泵的流量和扬程，减小叶片的角度则可以减少泵的流量和扬程。
3. 联合调节：可以通过同时调节转速和叶片角度来实现更精确的工况调节。
例如，当需要减小泵的流量和扬程时，可以降低叶轮叶片的角度和减小转速。
需要注意的是，在进行工况调节时，需要确保离心泵的工作点在其性能曲线的有效范围内，避免超出泵的设计范围导致不稳定或损坏。
用叶轮切削的方法降低离心泵扬程
工 业 技 术大庆油田化工集团原稳装置于2004年建成投产，经过这几年的运行中，发现原油稳后泵的富余能头较大，泵出口压力远大于运行所需压力，出口节流较大，我们曾提出了增加变频器的改造方案，但是，用变频器也存在着一定的不足之处，一是投入比较大。
二是还需对配电柜进行改造。
三是对电网本身的供电品质存在着一定的影响。
经过计算比较，在保证稳后泵在实际运行中的参数符合工艺要求的前提下，采用切削叶轮的方法，将扬程和流量调节至合理水平，从而优化了离心泵的运行性能，实现了节能的目的。
1 系统概况原稳装置稳后油需要通过采油一厂四矿的中七联合站计量后外输到东油库，输送距离近8公里，采油一厂油田部提出回油需要1. 5MPa的压力损失，因此装置在设计时，稳后泵选型为离心泵，其型号为200AY-150X2A，其参数为流量310m3/h、扬程250m，电机功率为315KW，电机转数为2900转/分钟。
但是在实际运行时，泵的压力损失主要集中在稳后调节阀上，调节阀前压力2.5MPa，经调节阀节流后，入稳后换热器的压力不超过0.5MPa,稳后换热器出口管线和出装置管线相连接，出装置压力不超过0.3MPa。
2 实施方案的确定离心泵的基本构造由六部分组成的分别是叶轮，泵体，泵轴，轴承，密封环，填料函。
叶轮是离心泵的核心部分，叶轮的数据决定着泵的各项参数，叶轮室是泵的核心，也是流部件的核心。
泵通过叶轮对液体的做功，使其能量增加，通过对叶轮切削能达到降低扬程的目的。
2.1 根据扬程计算切削量稳后泵叶轮原直径为D1=340mm，在实际运行中，稳后泵出口通过稳后调节阀节流后入稳后换热器，稳后换热器的入口压力不超过0.6MPa,稳后换热器出口和原油出装置管线相连接，压力不超过0.4MPa，可以初步确定稳后泵切削后的压力为1.8MPa即可满足运行要求。
由切削定律：H1`/H1=(D1`/D1)2其中D1=340mm；H1=250m;H1`=180m得出：D1`=290m m式中，H1为切削前的理论扬程；H1`为切削后的理论扬程；D1为稳后泵切削前的叶轮直径；D1`为稳后泵切削后的叶轮直径。
离心水泵叶轮的三元流技术原理及应用
离心水泵叶轮的三元流技术原理及应用目前, 节能降耗已成为全国各行各业, 特别是高耗能企业的重要任务。
我国已把节能降耗提到了国民经济发展非常重要的位置。
离心泵是把原动机的机械能通过离心泵叶轮产生的离心力使液体产生动能, 从而达到输送液体的目的, 它广泛应用于国民经济的各个领域。
因此, 通过优化离心泵的性能做好离心泵的节能工作, 是节能降耗中至关重要的一环。
1．三元流技术概述我国离心泵多年来一直采用一元流理论设计离心泵叶轮, 它的设计理念是假定进出口流通截面及流道内部任何流通截面的水流分布是均匀的, 而流速仅为一个自变量的函数。
据此而设计出叶片的几何形状, 制作出多种模型进行试验, 择优选用。
由于离心泵在不同工况下其流量、压力变化范围很大, 而这种叶轮的模型只能是有限的数种, 因而无法保证优选模型与实际工况一致。
这就导致离心泵叶轮偏离设计最佳效率点, 进而影响泵的实用效率。
我国科学家吴仲华教授创立的 S1、S2两类流面概念, 奠定了叶轮机械三元流动理论的基础, 中科院研究员刘殿魁教授于 1986年提出了叶轮机械内“射流-尾迹的完全三元流”的解法。
应用这一计算方法对叶轮流道进行设计, 有效地解决了尾迹区的影响, 提高了叶轮的水力效力, 同时增大了有效流通面积, 提高了离心泵的工作效率。
离心泵的水力效率受水泵叶轮的进口轮径、出口轮径、轮毂比、子午流道的曲率变化、叶型中心线的形状、叶片厚度分布、安装角、进口角、出口角及泵的工作流量、压力变化等多种因素的影响。
而根据“射流-尾迹三元流动”理论结合离心泵的实际流量、扬程等参数设计制作的高效三元流叶轮, 在不变动泵体安装结构的情况下, 换装于原泵体内。
以投资最少, 见效最快的技改方式, 达到节能降耗的目的。
2．三元流技术原理三元流技术, 实质上就是通过使用先进的泵设计软件，结合生产现场实际的运行工况, 重新进行泵内水力部件(主要是叶轮 )的优化设计。
具体步骤是: 先对在用离心泵的流量、压力、电机耗功等进行测试, 并提出常年运行的工艺参数要求, 作为泵的设计参数；再使用泵设计软件设计出新叶轮, 保证可以和原型互换, 在不动管路电路、泵体等条件下实现节能或扩大生产能力的目标。
离心泵流量扬程降低的原因
离心泵流量扬程降低的原因
离心泵流量扬程降低的原因:1、进出口管道漏气，造成吸入空气过少。
2、叶轮不平衡，造成水力损失增大，转速下降。
3、安装误差，造成配合间隙变化而引起的功率变化。
4、轴承磨损严重或发生其它故障使轴承不能保持正常的游动状态。
5、电机与电容器串联后，当电容器放电时，在极板上将产生较高的电压，对电机绕组有击穿作用，使其绝缘性能下降，从而影响电机工作的可靠性和寿命。
6、水温升高，导致水循环系统阻力增加。
7、超负荷运行，使水泵电机线圈长期处于高温状态，将烧毁电机。
离心泵叶轮切割定律的应用
离心泵叶轮切割定律的应用离心泵是一种常见的液体输送设备，被广泛应用于工业、建筑和生活中。
离心泵的核心部件之一是叶轮，其设计和制造对泵的性能起着决定性的影响。
离心泵叶轮的设计中应用了离心泵叶轮切割定律，本文将对离心泵叶轮切割定律的应用进行探讨。
离心泵叶轮切割定律是离心泵叶轮的设计原理之一，其基本思想是通过改变叶轮的几何形状和叶片的角度来达到提高泵的效率和性能的目的。
在离心泵叶轮的设计中，切割定律主要应用于叶轮的出口端。
离心泵叶轮切割定律的核心概念是叶轮出口的速度三角，即速度三角法。
速度三角法是通过分析叶轮进口、出口处的流体速度和方向来确定最佳的叶轮叶片角度。
根据速度三角的设计原理，可以调整叶轮的出口流角和进口流角，以获得最佳的泵性能。
在离心泵叶轮切割定律的应用中，首先需要确定泵的设计工况参数，包括流量、扬程和转速等。
这些参数将影响叶轮的尺寸和几何形状。
根据设计工况参数，可以采用速度三角法计算叶轮的出口速度三角形状，进而确定最佳的叶轮出口流角和进口流角。
离心泵叶轮的切割定律还可应用于叶轮的叶片数目和叶片形状的确定。
叶片数目的选择与叶轮的流量和扬程有关。
一般情况下，叶片数目越多，流量越大，扬程越小。
叶片形状的选择与流体的性质、工作条件和叶轮的速度等因素有关。
通常情况下，叶片的前缘较薄、后缘较厚，能提供较高的效率。
离心泵叶轮的切割定律还可应用于叶轮的进口和出口截面形状的确定。
进口截面形状通常选择圆形或矩形，其目的是减小进口损失和提高进口流量。
出口截面形状通常选择背曲线或导流叶片等，以减小离心泵的出口损失和提高泵的性能。
除了叶轮的设计，离心泵叶轮切割定律还可应用于叶轮的制造和检测。
在叶轮的制造中，需要根据离心泵的设计要求和叶轮的几何形状，进行铸造或加工。
在叶轮的检测中，需要根据离心泵的工作参数和叶轮的几何形状，进行流量、扬程和效率等性能指标的测试和分析。
综上所述，离心泵叶轮切割定律在离心泵叶轮设计、制造和检测中起着重要的作用。
离心泵出口流量和压力的调节方法【实用资料】
6、改变叶轮数目及改变叶轮外径的调节方法
改变叶轮数量的调节方法是在多级离心泵中 进行的。
如果工艺需要降低Q和H，可将多级离心泵 中叶轮去掉一个或几个。
离心泵出口流量和压力的调节方法教学内容
（约75分钟）
切割叶轮直径是将离心泵中的叶轮直径车 削减少，从而改变离心泵性能和特性曲线，调 节泵的流量、扬程和轴功率。
离心泵出口流量和 压力的调节方法
离心泵出口流量和压力的调节方法教学内容提要
（约5分钟）
一、离心泵出口流量和压力的 调节方法 二、离心泵串并联运行的特点
离心泵出口流量和压力的调节方法教学内容
（约75分钟）
一、离心泵出口流量和压力的调节方法
1、节流调节
最简单
通过调节泵出口阀的开度，调节流量与扬程。
离心泵出口流量和压力的调节方法教学内容
二、离心泵串并联运行的特点
1、离心泵串联运行
第一级泵的出口管作为第 二级泵的入口管，液体以同 一流量依次通过各台泵。
离心泵出口流量和压力的调节方法教学内容
（约75分钟）
3、采用油品温度变化调节流量
特 点 将泵所排出的一部分液体经回流阀回到泵的入口，从而改变泵输向外输管路中的实际排量。
二、离心泵串并联运行的特点 将泵所排出的一部分液体经回流阀回到泵的入口，从而改变泵输向外输管路中的实际排量。 离心泵出口流量和压力的调节方法教学内容 离心泵出口流量和压力的调节方法 离心泵出口流量和压力的调节方法教学内容
离心泵出口流量和压力的调节方法教学内容
（约75分钟）
切割定律：
Q1 D1 Q2 D2
H1 H2
D1 D2
2
3
N1 N2
D1 D2
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用叶轮切削的方法降低离心泵扬程
摘要：大庆油田化工集团原稳装置稳后原油泵原扬程过高，采用切削的方法，对离心泵的叶轮进行切削，将泵的流量、扬程和功率降至合理值。
切削投入使用后，各项性能指标均能满足系统运行要求，同时，其运行的经济性也进一步提高。
关键词：离心泵切削优化经济性
大庆油田化工集团原稳装置于2004年建成投产，经过这几年的运行中，发现原油稳后泵的富余能头较大，泵出口压力远大于运行所需压力，出口节流较大，我们曾提出了增加变频器的改造方案，但是，用变频器也存在着一定的不足之处，一是投入比较大。
二是还需对配电柜进行改造。
三是对电网本身的供电品质存在着一定的影响。
经过计算比较，在保证稳后泵在实际运行中的参数符合工艺要求的前提下，采用切削叶轮的方法，将扬程和流量调节至合理水平，从而优化了离心泵的运行性能，实现了节能的目的。
1 系统概况
原稳装置稳后油需要通过采油一厂四矿的中七联合站计量后外输到东油库，输送距离近8公里，采油一厂油田部提出回油需要1.5MPa的压力损失，因此装置在设计时，稳后泵选型为离心泵，其型号为200AY-150X2A，其参数为流量310m3/h、扬程250m，电机功率为315KW，电机转数为2900转/分钟。
但是在实际运行时，泵的
压力损失主要集中在稳后调节阀上，调节阀前压力2.5MPa，经调节阀节流后，入稳后换热器的压力不超过0.5MPa,稳后换热器出口管线和出装置管线相连接，出装置压力不超过0.3MPa。
2 实施方案的确定
离心泵的基本构造由六部分组成的分别是叶轮，泵体，泵轴，轴承，密封环，填料函。
叶轮是离心泵的核心部分，叶轮的数据决定着泵的各项参数，叶轮室是泵的核心，也是流部件的核心。
泵通过叶轮对液体的做功，使其能量增加，通过对叶轮切削能达到降低扬程的目的。
2.1 根据扬程计算切削量
稳后泵叶轮原直径为D1=340mm，在实际运行中，稳后泵出口通过稳后调节阀节流后入稳后换热器，稳后换热器的入口压力不超过0.6MPa,稳后换热器出口和原油出装置管线相连接，压力不超过0.4MPa，可以初步确定稳后泵切削后的压力为1.8MPa即可满足运行要求。
由切削定律：H1`/H1=(D1`/D1)2
其中D1=340mm；H1=250m;H1`=180m
得出：D1`=290mm
式中，H1为切削前的理论扬程；H1`为切削后的理论扬程；D1为稳后泵切削前的叶轮直径；D1`为稳后泵切削后的叶轮直径。
2.2 用流量验证
为了确保叶轮直径切削后流量能够满足系统的需求，下面对流量进行验证：
Q1`/Q1=(D1`/D1)2
其中Q1=310m3/h;D1=340mm;D1`=290mm
得出Q1`=226m3/h
式中，Q1`为切削后的稳后泵理论流量；Q1为切削前的稳后泵理论流量。
考虑到油田进入高含水后期，原油量逐年递减的趋势，可以按照原稳装置年处理量平均为190万吨/年计算，轻烃产量按12万吨/年、每年按运行340天、稳后原油密度按0.86计算，则所需的稳后油的理论流量Qmin=（1900000-120000）÷340÷24÷0.86=254m3/h，显然D1`=290mm不满足流量要求，故只能通过满足系统流量需求来确定最终的叶轮直径。
2.3 根据系统所需流量确定切削量
根据系统所需要的最小理论流量为Qmin=254m3/h，可计算：
Qmin/Q1=(D2`/D1)2 其中Q1=310m3/h; Qmin=254m3/h ;D1=340mm
计算得：D2`=307.8mm
式中，D2`为切削后的叶轮直径。
2.4 用扬程验证
根据公式：H2`/H1=(D2`/D1)2
其中D1=340mm；H1=250m;D2`=307.8 mm
得出：H2`=204.8m
式中，H2`是切削后稳后泵理论扬程，可以满足装置正常运行时的需要。
因此，可以确定切削后的叶轮直径为307.8mm。
3 稳后泵叶轮切削的实施及效果
根据计算结果，在2009年7月将稳后原油泵叶轮上车床上进行切削。
切削后的最终直径为310mm，比原来的叶轮直径少30mm，切削率为（30/340）×100%=8.82%，安装后运行情况良好。
3.1 稳后泵切削前后的运行数据对比
4 经济效益分析
对于稳后泵来说，在叶轮切削前的实际平均运行功率为276KW，切削后的实际平均运行功率为217KW，全年按340天运行，目前电费为0.5714元/度，则年节电量为：
（276-217）×340×24×0.5714≈27.5万元/年
即年节约电费27.5万元。
5 结语
原油稳后泵叶轮经过切削后全年可节约电费共27.5万元，同时装置的稳前泵也存在着此类问题，准备在下一步的工作中也进行改造，由本文可以看出，在不影响原工艺操作的基础上，采用叶轮切削是优化离心泵运行性能的有效手段，具有投入小、见效快的特点。
参考文献
[1] 管楚定.工程流体力学.中国电力出版社,2003.
[2] 邱传忻.泵站节能技术.水利电力出版社,1984.
[3] 吴达人.泵与风机.西安交通大学出版社,1998.。