离心泵设计

1.概述 (2)

2.工艺说明 (2)

2.1工艺介绍 (2)

2.2物料性质 (2)

2.3工作温度 (2)

2.4工作压力 (2)

3.机械设计 (3)

3.1材料选择 (3)

3.2结构设计 (3)

3.3设计参数计算 (4)

4.零部件的选型 (4)

4.1法兰的选型 (4)

4.2人孔的选型 (5)

4.3容器支座的选型 (5)

5.总结 (5)

参考文献 (6)

1.概述

离心泵是工业生产中应用最为广泛的液体输送机械。其突出特点是结构简单、体积小、流量均匀、调节控制方便、故障少、寿命长、适用范围广、购置费用和操作费用较低。

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。由于离心泵的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，吸水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.工艺说明

2.1工艺介绍

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。

2.2物料性质

传输介质是清水，正常的沸点和熔点是100℃、不具有腐蚀性和毒性

2.3工作温度

介质温度不高于80℃

环境温度不高于40℃

2.4工作压力

允许吸入管路压力0.3MPa，泵的最高使用压力1.6MPa

3.机械设计

3.1材料选择

根据工艺参数和介质特性来选择泵的系列和材料。

（1）根据介质特性决定选用哪种特性泵，如清水泵、耐腐蚀泵和杂质泵等。介质为剧毒、贵重或有放射性等不允许泄漏物质时，应考虑选用无泄漏泵（如屏蔽泵、磁力泵）或带有泄漏液收集和泄漏报警装置的双端面机械密封。如介质为液化等易发挥发液体应选择低汽蚀余量泵、如筒型泵。

（2）根据选择安装条件选择卧式泵、立式泵（含液下泵、管道泵）。（3）根据流量大小选用单吸泵、双吸泵，或小流量离心泵。

（4）根据扬程高低选用单级泵、多级泵，或高速离心泵等。

3.2结构设计

1、叶轮是离心泵的核心部分，它转速高输出力大，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，将电动机的转矩传给叶轮，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！

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注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。

3.3设计参数计算

流量：Q=9（m3/h）；

扬程：H=5.2m 水柱；

效率：η≥70% ；

转数：n=2000（r/min）；

4.零部件的选型

4.1法兰的选型

离心泵配置法兰与管道时需要知道离心泵进出口口径大小以

及进出口法兰的中心距是多少，以及水泵的输送的扬程是多大，根据这三个方面的参数来确定离心泵进出口法兰的尺寸与承受的压力需要多大，以及输送的管道需要配多大的。

4.2人孔的选型

HG/T 21515-2005适用于常压，HG／T 21516-2005 回转盖板式平焊法兰人孔适用于公称压力PN小于或等于0.6MPa，HG/T 21517-2005回转盖带颈平焊法兰人孔适用于公称压力PN1.0～0.6MPa。

4.3容器支座的选型

在容器支座中卧式容器鞍座有A类轻型，B类重型，如果轻型不合适，可以选择B类重型。如果120包角不够，可以选择150度包角的鞍座。如果容器过重，可以考虑选择更高一级公称直径的容器支座，只要允许载荷满足要求，就可以。

5.总结

①离心泵泵在一定转速下所产生的扬程有一限定值。工作点流量和轴功率取决于与泵连接的装置系统的情况(位差、压力差和管路损失)。扬程随流量而改变。

②工作稳定，输送连续,流量和压力无脉动。

③一般无自吸能力,需要将泵先灌满液体或将管路抽成真空后才能开始工作。

④离心泵在排出管路阀门关闭状态下启动，旋涡泵和轴流泵在阀门全开状态下启动，以减少启动功率。

因为离心泵是靠叶轮离心力形成真空的吸力把水提起，所以，离心泵启动时，必须先把闸阀关闭，灌水。水位超过叶轮部位以上，排出离心泵中的空气，才可启动。启动后，叶轮周围形成真空，把水向上吸，其闸阀可自动打开，把水提起。因此，必须先闭闸阀

参考文献

《化工设备机械基础》喻健良大连理工大学出版

《化工设备设计全书》徐英等化学工业出版社

《化工原理》上册柴诚敬高等教育出版社