螺旋离心泵的设计
螺旋离心泵叶轮叶片型线方程
螺旋 离心 泵是 一种具 有三 元螺 旋式 叶 轮 的以输 送 含有 颗粒 、 易缠 结 固体 物 的两 相 流体 介 质 为 主 的 杂质 泵 。螺旋离 心 泵叶轮 ， 前半 部分 呈螺 旋式 ， 其 后 半部 分 为离心 式 。 叶轮 叶 片 型线 为 空 间 曲线 ， 般 一 采用 对数 螺线 。 传统 的螺旋 离 心泵设 计 方法是 用方 格 网保 角变 换 法绘 型叶 片 ， 是在轴 面分 点 的过程 中 ， 点进 行 但 分 至后 面部 分时 ， 每点 间 隔很小 ， 已无 法识 别 ， 因此 ， 靠 此法 很难 准确绘 出流线全 型 。作者 经过 多年 对螺 旋
Ａｂ ｔ ａ ｔ ｏ ｍａ ｅ ｔ ｅ ｓ ｒ ｗ ｃ ｎ ｒ ｕ ａ ｕ ａ ｅ ｂ ｔ ｒ ｅ ｏ ｍａ ｃ ，ｔ ｅ ｔ ｄ ｔ ｎ ｌ ｅ ｉｎ ｎ ｔ ｏ ｓｒ ｃ ：Ｔ ｋ ｈ ｃ ｅ ｅ ｔ ｆ ｇ ｌ ｍｐ ｈ ｖ ｅｔ ｒ ｒ ｎ ｅ ｈ ｒ ｉ ｏ ａ ｓ ｉ ｇ ｍｅｈ ｄ ｉ ｐ ｅ ｐｆ ａ ｉ ｄ ｇ ｃ ｎ ｎ ｔｓ ｔ ｆ ｅ ｎ ｅ ｓ ｐ ｅ ｅ ａ ｌ ．Ｂａ ｅ ｎ ｔ ｅ ｓ ｕ ｔ ｒ ｌ ｈ ｒ ｃ ｅ ｓｏ ｅ ｓ ｒ ｗ ｅ ｔ ｆ ｇ ｕ ｍ— ａ ｏ ａｉ ｙ ｔ ｅ ｄ ｒ ｆｒ ｂ ｙ ｓ ｈ ｓ ｄ ｏ ｔ ｃｕ ａ ａ ａ ｔｒ ｆ ｈ ｃ ｅ ｃ ｎ ｒ ｕ ａ ｐ ｍｐ ｉ ｈ ｒ ｃ ｔ ｉ ｌ ｐ ｌ ｒ ｒ ｆ ｅ ｅ ｕ ｔ ｎ ｏ ｍｐ ｌ ｒｖ ｎ ｆｓ ｒ ｗ ｃ ｎ ｒ ｕ ａ ｕ ｅ ｅ ｄ ｄ ｃ ｄ Ｔ ｅ ｓ ｒｗ ｉ ｅ ｌｒ ｅｌ ，ｐ ｏ ｌ ｑ ａｉ ｓ ｆ ｒｉ ｅ ｌ ａ ｅ ｏ ｃ ｅ ｅ ｔ ｆ ｇ ｐ ｍｐ ｗ ｒ ｅ ｕ ｅ ． ｈ ｃ ｅ ｍｐ ｌ ｅ ｉ ｏ ｅ ｉ ｌ ｅ ｗ ｓｄ ａ ａ ｅ ｎ ｐ ｏ ｌ ｑ ａｉｎ ，ｗ ｉｈ ｃ ｎ ａ ｏｄ ｔ ｅ ｄ ｆ ｉｎ ｉｓ ｏ ｅ ｔ ｄ ｔ ｎ － ｉ ｎ ｉｎ ａ ｒ ｗｎ ｂ ｓ ｄ ｏ ｒｆ ｅ ｅ ｕ ｔ ｓ ｈ ｃ ａ ｖ ｉ ｅ ｃ ｅ ｃ ｅ ｆｔ ｒ ｉ ｏ ａ １ ｄ ｍｅ ｓ ａ ｉ ｏ ｈ ｉ ｈ ａ ｉ ｌ ｏｌ
螺杆泵的原理
螺杆泵的基本原理螺杆泵是一种用来输送高黏度液体或固体颗粒悬浮物的离心泵。
它的主要工作原理是通过旋转的螺杆将液体或颗粒物质沿螺杆轴线方向推进。
在本文中，我们将详细解释螺杆泵的基本原理，包括结构构造、工作过程、工作原理和应用领域。
1. 结构构造螺杆泵主要由以下几个组成部分构成：1.1 螺杆螺杆是螺杆泵最重要的组成部分，通常由一根长螺杆和一个短螺杆组成。
长螺杆又称为主动螺杆，短螺杆又称为从动螺杆。
螺杆通常呈圆柱形，由多个螺旋线圈组成，线圈间距相等。
长螺杆和短螺杆互相啮合，形成螺旋状的空腔。
1.2 泵体泵体是螺杆泵的外壳，通常由钢铁或铸铁制成。
泵体内部有一个呈圆筒形的螺旋槽，用于容纳螺杆。
1.3 进出口螺杆泵有一个液体进口和一个液体出口。
液体进口通常位于泵体的一侧，用于引入待输送的液体。
液体出口通常位于泵体的另一侧，用于排出已输送的液体。
2. 工作过程螺杆泵的工作过程可以分为吸入、运输和排出三个阶段。
2.1 吸入阶段当螺杆泵开始运转时，螺杆开始旋转。
在吸入阶段，液体在液体进口处形成一个真空区域。
这个真空区域使得液体被迫进入泵体内部。
2.2 运输阶段在运输阶段，液体被螺杆推进，并沿着螺旋槽的螺旋线圈向前流动。
螺旋线圈的逐渐变长和变宽，使得螺旋槽的容积也逐渐增大。
因此，在螺旋槽内的液体压力逐渐降低，从而创建了一个负压区域。
2.3 排出阶段在排出阶段，液体被推送到液体出口处，并被排出。
当螺杆继续旋转时，新的液体被引入液体进口，整个工作过程循环重复。
3. 工作原理螺杆泵的工作原理基于以下几个关键点：3.1 螺杆运动螺杆在泵体内部的旋转运动是螺杆泵工作的核心。
螺杆的旋转推动液体沿螺杆轴线方向移动，并建立了一个控制液体流动的螺旋槽。
3.2 负压效应螺杆旋转时，在螺旋槽内液体压力逐渐降低，形成一个负压区域。
这个负压区域促使周围液体被迫进入螺旋槽，实现了液体的吸入。
3.3 螺杆结构螺杆的结构设计决定了液体在泵体内部的输送能力。
螺旋离心泵的设计
L2 (0.6～0.8) L (0.6～0.8) 195 117～156
取 L2 =140（mm） L 3 =（0.2～0.4）L=39～78 取 L 3 =60（mm） L 4 =（0.05～0.08）L=9.75～15.6 （作图在范围内） 14．轮缘侧叶片出口安放角 2 sh ：
-8-
12．叶轮出口最小直径 D2 min ：
D2 min = D2 max 2b2 tg 3
=260-2 80 tg13 =189.45 取 D2 min =190（mm） 13．轮缘和轮毂各段轴向长度 L1～ L4 ： L 1 =（0.45～0.68）L=（0.45～0.68） 195 =87.75～132.6 （作图在范围内）
=19.7297
n K sh 0.826( s ) 0.177 0.8055 100
所以： 2 sh tg 1
3.2 叶轮主要参数的确定
图 3-1 叶轮轴面投影图
1．叶轮最大外径 D2 max ：
D2 max = k (ns / 100) 0.168 Dq （m）
式中：
Dq 3 Q / n 3
80 3600 0.025 1450
k=10～12.5
故：
D2 max = k (115.244 / 100) 0.168 0.025
=45.528 取 1 =45 10．轮毂侧叶片倾角 2 ：
2 =57.1-0.1 n s
2 =57.1-0.1 115.244 2 =45.58
取 2 =45 11．叶轮出口倾角 3 ：
3 =7.79 ln ns 24.03
=7.79 ln 115.244 24.03 =12.95 取 3 =13
螺旋泵工作原理
螺旋泵工作原理
螺旋泵是一种常用的离心泵，其工作原理如下：
1. 螺旋泵由一个螺旋形的叶轮和一个螺旋形的泵体组成。
叶轮通常由一段长螺旋片制成，而泵体则有一个螺旋形的内孔。
2. 当泵的电动机启动时，叶轮开始旋转。
由于叶轮和泵体内孔的螺旋形状，随着叶轮的旋转，液体会被迫向前推进并被压缩。
3. 随着液体的推进，泵的出口处会形成一个高压区域，而泵的进口处则会形成一个低压区域。
这种压差会驱使液体从进口处进入泵内，并被压缩和推进到出口。
4. 在整个过程中，由于叶轮的旋转和泵体内孔的螺旋形状，液体被迅速推进且压力逐渐增加。
当液体到达出口时，其压力已经高于进口处。
5. 螺旋泵的工作过程是连续的，液体将被不停地吸入、压缩和排出。
通过控制电动机的转速，可以调节螺旋泵的流量和压力。
总的来说，螺旋泵通过叶轮和泵体的螺旋形状，将液体迅速推进并增加其压力，实现了液体的输送。
基于CFturbo的离心泵设计专题资料(二)
6.低比转速离心泵叶轮内固液两相流的数值分析.pdf 为了分析离心叶轮内固液流动特性,采用Mixture多相流模型,扩展的标准κ ε 湍流方程与SIMPLEC算法,应用流体动力学软件Fluent对低比转速离心泵叶轮 内固液两相湍流进行了数值模拟.分析了多种粒径及浓度条件下的固相体积浓 度分布规律.当颗粒直径较小和泥沙浓度较低时,固粒在叶轮出口附近会出现 向叶轮背面迁移的趋势;但在离心泵叶轮固液两相流动中,固体颗粒还是主要 集中于叶轮工作面,因而会加剧叶轮工作面磨损破坏速度.数值结果表明,在相
心泵知识库：
1.小粒径固液两相流在螺旋离心泵内运动的数值分析.pdf 针对螺旋离心泵内固液两相流动比较复杂的情况,以黄河含沙水为工作介质, 采用改变沙粒粒径和含沙水体积分数的方法,对小粒径颗粒在螺旋离心泵内的
流动进行了数值模拟.通过内流场的速度、压力与颗粒分布,分析了粒径大小
对泵内固体颗粒运动的影响和进口固相初始体积分数对泵内压力和固相分布 的影响,得出压力沿叶轮工作面和背面的分布规律以及固相体积分数沿叶轮轴
Workbench软件对离心泵叶轮转子进行模态分析,得到四阶固有频率和振型;加
载径向力载荷后,不同流量下叶轮转子产生形变,其中0流量和0.4 Q0流量时泵 密封环处形变量超出密封间隙设计值,为泵的密封环间隙的设计和修改提供了
参考依据.
5.离心泵流噪声实验研究.pdf 搭建了离心泵流噪声测试系统，并对离心泵的流噪声进行实验研究。利用水 听器测量了原型叶轮和四种改型叶轮在不同转速下的流噪声，发现水 泵流噪 声随着转速的增加而增加，随轮舌间隙的减小而增加。实验结果还表明，水 泵下游的流噪声声压级要高于上游。观察水泵两端声压级差随转速以 及叶轮 半径的变化关系，并探讨其产生的原因。
离心泵的设计及其密封
NPSH r ——最高效率点下的泵汽蚀余量。
根据【 《现代泵技术手册》关醒凡编著，宇航出版社。 】 查图 4-7
5
取 =0.075 所以 NPSH r H =0.035 40=3
3.3
1
泵的基本参数的确定
确定泵的进口直径 泵进口直径也叫泵吸入口径,是指泵吸入法兰处管的内径.吸入口径由合理的进口 流速确定。泵的进口流速一般为 3m/s 左右，从制造经济行考虑，大型泵的流速取大些， 以减小泵体积，提高过流能力。从提高抗汽蚀性能考虑，应取较大的进口直径，以减小 流速。常用的泵吸入口径，流量和流速的关系如图所示。对抗汽蚀性能要求高的泵，在 吸入口径小于 250mm 时，可取吸入口径流速 Vs 1.0 ~ 1.8m / s ，在吸入口径大于 250mm 时，可取 Vs 1.4 ~ 2.2m / s 。选定吸入流速后，按下式确定 Ds ,在该设计中，此泵为单 吸离心泵。
题目
离心泵的设计及其密封
摘要：在当今社会离心泵的应用是很广泛的,在国民经济的许多部门要用到它。在供给系统中几乎是
不可缺少的一种设备。在泵的实际应用中损耗严重，特别是化工用泵在实际应用中损耗，主要是轴 封部分，在输送过程中由于密封不当而出现泄漏造成重大损失和事故。轴封有填料密封和机械密封。 填料密封使用周期短，损耗高，效率低。本设计使用机械密封。主要以自己设计的离心泵为基础， 对泵的密封进行改进，以减少损耗，提高离心泵寿命。本设计其主要工作内容如下，自己设计一台 扬程为 40m，流量为 100m 3 /h 的离心泵。电机功率为 7.5kw，转速为 2900r/min，.在 0—80 0 C 工 作环境下输送带杂质液体的离心泵的机械密封。
N P S H = 1.1 ~ 1.5NPSH c 或 NPSH = NPSH c +k,
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CJT 3007-92供水、排水用螺旋泵
1 主题内容与适用范围本标准规定了供水排水用螺旋提升泵（以下简称螺旋泵）的产品分类、技术要求、试验方法和检验规则、标志、包装、运输以及贮存。
本标准适用供水、排水工程中螺旋泵的设计、制造、检验和验收。
2 引用标准GB 1184形状和位置公差数值GB 1804未注公差尺寸的极限偏差GB 191包装储运图示标志GB 3214水泵流量的测定方法GB 3216离心泵、混流泵、轴流泵和旋涡泵试验方法GB 3797电控设备GB 755旋转电机基本技术要求GB 9439灰铸铁件JB 8产品标牌JB 2759机电产品包装通用技术条件YB 231机械设备安装工程施工及验收规范3产品分类3.1基本参数3.1.1螺旋泵由泵轴、螺旋叶片、上支座、下支座、导槽、挡水板和驱动结构组成。
基本型式如图1所示。
图1123.1.2 螺旋泵的基本参数见表1规定。
表1流 量 L/s螺旋泵外缘直径mm转速 r/min 安装角30（标准）安装角38°C 时（最大）300 112 14 10.5400 92 26 20 500 79 46 34 600 70 69 52 800 58 135 100 1000 50 235 175 1200 44 350 260 1400 40 525 370 1600 36 700 522 1800 34 990 675 2000 32 1200 850 2200 30 1500 1100 2400 28 1860 1370 2600 26 2220 1600 2800 25 2600 1900 3000 24 3100 2300 3200 23 3550 2640 3500 22 4300 3200 40002060004450注：(1)表中流量是指螺旋泵外缘直径与泵轴直径之比为2:1时的流量。
(2)表中流量是指螺旋叶片为三头时的流量，二头与一头时的流量分别为三头的0.8与0.64倍。
3.2 型号表示方法，型号应由以下四个部分组成。
第一节 离心泵的工作原理和基本构造
第一节离心泵的工作原理和基本构造一、离心泵的工作原理我们可以作一个这样的实验向一个敞口圆筒内灌注一定高度的水，并使其做等速旋转这时圆筒内的水面呈从中心到边壁逐渐升高的旋转抛物面。
圆筒半径越大，水流旋转得越快则水面沿筒壁上升的高度就越大。
离心泵就是基于这一原理，利用叶轮旋转时对水产生的离心力来工作的。
图1所示为离心泵的工作原理示意图。
蜗壳型的泵壳内装有靠泵轴带动旋转的叶轮，泵壳的吸水口与泵的进水管相连，出水口与泵的出水管相接。
在开始抽水前，将泵内和进水管内灌满水（也可用真空泵或射流泵将泵体和进水管内抽成真空引水），以使叶轮旋转时能够产生足够的离心力。
之后，驱动动力机，当动力机通过泵轴带动叶轮高速旋转时，叶轮中的水随之旋转，在离心力的驱动下被甩出叶轮，汇集到泵壳内，流经扩散锥管减速增压后流入出水管道。
在水流被甩出叶轮的同时，叶轮进口处形成真空，与进水池水面形成压力差，进水池中的水便在大气压力的作用下，沿进水管流入叶轮。
叶轮不停的旋转，水流就源源不断地被吸入和甩出，形成水泵的连续抽水。
二、离心泵的分类离心泵的分类方法很多，根据常用的分类方法可将离心泵分为如下类型。
根据泵轴的装置方式可分为卧式泵和立式泵；根据水流进入叶轮的方式可分为单吸泵和双吸泵；根据轴上安装叶轮的个数可分为单级泵和多级泵。
现就各类离心泵的结构特点和性能范围分述如下：1. 单级单吸卧式离心泵其结构特点是水流从叶轮的一侧吸入，泵轴为卧式且轴上只有一个叶轮，叶轮固定在泵轴的一端，泵的进出水口互相垂直，其性能特点是流量小、扬程高。
老型号的B型和BA型单级单吸式离心泵已被国家标准规定为淘汰产品。
IS系列泵是我国水泵行业首批采用国际标准设计的单级单吸清水离心泵，其性能和规格均有较大扩展和改进。
该系列泵共有29种基本型号,51个规格,6种口径。
其性能范围是：流量6.3~400m3/h，扬程5~125m，配套电机功率0.55~110kw，转速有1450r/min和2900r/min两种。
高效螺旋离心泵的设计与实验研究
动很难 确定 ，对 杂 质泵 的 研究 和制 造 带来 了很 大 的
困难 Ｉ ２ １ 。
当前 国 内外 在 杂质 泵研 究 方面 投入 的人 力 和财
第 ３ 卷第 ６ ６ 期
２１年 １ ００ ２月
农 业 装 备 技 术
Ａｇ ｉｕｌｕ ａ ｕｉ ｒｃ ｔ ｒ ｌＥｑ ｐｍｅ ｎｔ＆ Ｔｅ ｈｎ ｌ ｇ ｃ ｏｏｙ
Ｖｏ．６ Ｎｏ６ １ ３ ． Ｄｅ ｅ．２ ０ ０１
高 效 螺 旋 离 心 泵 的 设 计 与 实 验 研 究
马芹梅 ， 曹新智 ， 吴承福
三者相 比 ， 浆预测 效 率最 高 。 纸
关键词 ： 旋 离心 泵 ； 型设 计 ； 壳 ； 螺 模 蜗 叶轮 ； 漩涡
杂 质泵 是 为 输 送 固液 混 合 物 设 计 的一 类 泵 ， 目 前 已广泛应 用 于矿 山 、 金 、 炭 、 纸 、 化 、 冶 煤 造 石 环保 、 水 利 、 品及港 口河道 疏 浚等许 多 行业 ｌ 食 １ ｌ 着我 国 。随
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４１
献研 究分 析 ， 出 以下 设计 方 法 ， 提 相关 参数 如 图 １ 所
刀 。
１ ． 泵体 的设 计 ２
图 ２ 蜗 壳 水 力 图
螺旋离心泵的泵体设计 ，采取矩形断面形式的
螺旋 形压 水室 。 隔舌 的确 定 ， 主要考 虑泵 的不 堵塞 性 和铸造 工 艺性 。为 防异 物 的缠 挂 ， 高不堵 塞性 ， 提 隔
参 考 文献 ：
离心泵叶轮设计范文
离心泵叶轮设计范文离心泵是一种常见的流体机械设备，广泛应用于工农业生产、城市供水和排水等领域。
其工作原理是利用叶轮受离心力作用，将流体加速并转化为压力能，从而实现输送的目的。
离心泵的叶轮是其核心部件，直接关系到泵的性能和效率。
叶轮的设计需要考虑多个因素，包括流体的流动特性、流量需求、扬程要求、泵的转速、叶轮材料等。
在离心泵叶轮的设计过程中，首先需要确定泵的工况参数，包括流量Q、扬程H、泵的转速N等。
这些参数可以通过工程实际需要来确定，也可以根据已有的类似泵的性能曲线来选择。
接下来，需要确定叶轮的进出口直径D1和D2，以及出口角β2、进口直径D1一般根据泵的流量来确定，而出口直径D2则常常使用等速线绘制法来确定。
该法通过绘制流速三角形和散失系数曲线来确定出口直径，从而使得出口速度恒定。
然后，需要根据进口和出口直径来确定叶轮的元素形状。
叶轮通常采用流线型的设计，使得流体能够顺利进入和流出。
叶轮的元素形状可以使用叶片角、曲率半径和叶片厚度等参数来描述。
在确定叶轮的元素形状后，还需要进行叶轮的流场分析。
这可以通过CFD仿真等方法来实现，以验证叶轮是否满足设计要求，以及是否能够提供理想的流体流动状态。
另外，还需要进行叶轮的强度和动力分析。
叶轮的强度分析主要包括静力学和动力学两个方面，以确保叶轮在工作过程中能够承受流体的压力和惯性力。
动力分析则主要是考虑叶轮的转动惯量和动力平衡等问题。
最后，在叶轮设计完成后，需要进行叶轮的制造和装配。
制造时需要考虑叶轮的材料选择和加工工艺，保证叶轮的质量和精度。
装配时需要注意叶轮与轴的连接方式，以及叶轮与泵壳等配合关系。
总之，离心泵叶轮的设计是一项综合性的工程，需要综合考虑多个因素，从而得到理想的叶轮形状和性能。
随着计算机技术的发展，仿真分析在叶轮设计中的应用越来越广泛，可以提高设计效率和精度。
在实际应用中，还需要根据具体情况进行不断的优化和改进，以满足不同领域和需求的泵的要求。
螺旋离心泵的工作原理
螺旋离心泵的工作原理螺旋离心泵是一种常见的离心泵类型，它基于螺旋叶轮的工作原理实现液体的输送和增压。
下面将详细介绍螺旋离心泵的工作原理。
螺旋离心泵主要由螺旋叶轮、泵壳、进出口管道和轴承等组成。
液体进入泵壳后，首先进入螺旋叶轮，然后由叶轮的离心力将液体推向离心泵壳的出口。
在此过程中，螺旋叶轮的旋转将液体的动能转化为压力能，使液体被迫沿着泵壳的流道流动。
螺旋叶轮是螺旋离心泵的核心部件，它通常由多个螺旋形状的叶片组成。
当叶轮旋转时，叶片会产生离心力，将液体从进口处吸入并推送到出口处。
螺旋叶轮的螺旋形状可使液体在叶轮内部形成旋涡流动，从而提高液体的压力。
螺旋离心泵的工作原理可以简单描述为以下几个步骤：1. 液体进入泵壳：当螺旋离心泵开始运转时，液体通过进口管道进入泵壳。
进口管道通常位于泵壳的上部，使液体能够顺利进入螺旋叶轮。
2. 螺旋叶轮的旋转：电动机驱动轴承带动螺旋叶轮旋转。
螺旋叶轮通常由多个螺旋形状的叶片组成，叶片与轴线呈一定的角度。
当螺旋叶轮旋转时，叶片产生离心力，将液体推向泵壳的出口。
3. 液体的流动：螺旋叶轮的旋转将液体推向泵壳的出口。
在此过程中，液体会沿着泵壳内部的流道流动。
螺旋叶轮的螺旋形状使液体形成旋涡流动，从而提高液体的压力。
4. 液体的排出：当液体被推送到泵壳的出口时，它会通过出口管道流出螺旋离心泵。
出口管道通常位于泵壳的侧面或底部，方便液体的排出。
螺旋离心泵的工作原理基于离心力和液体的旋涡流动，能够有效地输送各种液体。
螺旋叶轮的设计和旋转速度可以根据液体的性质和工作需求进行调整，以实现最佳的泵送效果。
同时，螺旋离心泵具有结构简单、使用方便、性能稳定等优点，被广泛应用于工业生产、农业灌溉、城市供水等领域。
螺旋离心泵是一种利用螺旋叶轮工作原理实现液体输送和增压的设备。
通过螺旋叶轮的旋转，液体被迫沿着泵壳的流道流动，形成旋涡流动，从而实现液体的输送和增压。
螺旋离心泵具有结构简单、使用方便、性能稳定等优点，广泛应用于各个领域。
基于辅助线的螺旋离心泵叶轮的水力设计方法改进
基于辅助线的螺旋离心泵叶轮的水力设计方法改进
敏 政 ，朱登魁 韩 伟 ， ，张忠华 李哲 宇 ，
（．兰州理工大学 能源与动力工程学院 ， １ 甘肃 兰州 ７０ ５ ； ． ３０ ０ ２ 辽宁石油化工大学 机械工程学院 ， 宁 抚顺 辽 １ ３０ ） １０ １
摘要 ： 于一元理论的设计方法， 比普通 离心泵 的设计方 法对螺旋 离心泵 叶轮进行水力设计 ， 基 类 通过实例详细介绍
设计过程 ， 轴面投影 图、 绘制 轴面截 线图及 叶片剪裁 图等． 通过对采用传 统方法进 行 的轴 面流线分点所 出现的一些
问题进行分析 ， 出离心泵 叶轮水力设计 的改进方法． 提 改进后 的方法解决 了流 线剪裁 图上 进 口边难 以确定 以及螺
旋 离心 泵叶轮离心部分轮缘处流线走势不易表现等 问题．
Ａｂ ｔａ ｔ ｓ ｒ ｃ ：Ｏｎ ｔ ｅｂ ｓｓｏ ｈ ｎ －ｉ ｎ ｉｎ ｌｔ ｅ ｒ ｅ ｉ ｎ ｍｅｈ ｄ ａ ｄ ｂ ｍｉａ ｉｇ ｔ ｅｄ ｓｇ ｔ ｏ ｈ ａ ｉ ｆｔ ｅｏ ｅｄｍｅ ｓｏ ａ ｈ ｏ ｙ ｄ ｓｇ ｔ ｏ ｎ ｙ ｉ ｔ ｔ ｈ ｅ ｉｎ ｍｅ ｈ ｄ ｎ
第３ ８卷 第 ２期
２ １ 年
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Ｖｏ． ８ １３ Ｎｏ ２ ．
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Ｊ ｕｎ ｌｏ ａ ｚ ｏ ｉｅ ｓｔ ｆＴｅｈ ｏｏ ｙ ｏ ｒ ａ ｆＬ ｎ ｈ ｕ Ｕｎｖ ｒｉｙｏ ｃ ｎ ｌｇ
文章 编号：１ ７－１ ６２ １） ２０ ４ －４ ６ ３５９ （０ ２０ －０ ７ ０
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Get清风毕业论文设计：单级离心泵设计
毕业论文（设计）：单级离心泵设计单级离心泵设计摘要本设计从离心泵的根本工作原理出发，进行了一系列的设计计算。
考虑离心泵根本工作性能，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〕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平安性，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 DesignManua lAbstract: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 pumphydraulic 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, pumpclosed 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 pumpworking principle ;Hydraulic design;Component designof the impeller and the overcurrent;Strength check;Sealdesign;The choice of key and bearing目录1绪论12电动机的选择22.1原动机概述22.2原动机选择22.2.1 泵有效功率22.2.2 泵轴功率32.2.3 泵计算功率32.3.4 选择电动机33泵主要设计参数和结构方案确定3 3.1设计参数33.2泵进出口直径43.2.1 泵吸入口径D4s3.2.2 泵排出口径D4i3.3泵转速43.4泵水力结构及方案5泵的效率63.5.1 泵总效率63.5.2 机械损失和机械效率63.5.3 容积损失和容积效率63.5.4 水力损失和水力效率84 离心泵泵轴及叶轮水力设计计算7 4.1泵轴及其结构设计74.1.1 泵轴传递扭矩74.1.2 泵轴材料选择74.1.3 轴结构设计7D84.2叶轮进口直径D84.3叶片入口边直径1υ94.4叶片入口处绝对速度1b94.5叶片入口宽度1u94.6叶片入口处圆周速度14.7叶片数Z9υ104.8叶片入口轴面速度r1β104.9叶片入口安装角y14.10叶片厚度10ϕ校核104.11叶片排挤系数14.12叶片包角ϕ确实定114.13叶轮外径D112β114.14叶片出口安装角2y4.15叶轮出口宽度b1125 叶轮的选择及绘型125.1叶轮选择125.2平面投影图画法125.3轴面投影图画法126离心泵的吸入室及压出室设计14 6.1吸入室设计146.1.1 概述146.1.2 直锥形吸入室设计146.2螺旋形压出室146.2.1 基圆D1536.2.2 蜗室入口宽度b153α156.2.3 舌角36.2.4 泵舌安装角θ156.2.5 蜗室断面面积166.2.6 扩散管187轴向力径向力平衡计算18 7.1轴向力及其平衡187.1.1 轴向力计算187.1.2 轴向力的平衡197.2 径向力及其平衡198轴承、键、联轴器的选择24 8.1轴承248.1.1 轴承选择248.1.2轴承校核248.1.3轴承润滑258.1.4轴承密封258.2键的选择与校核258.2.1 键的选择258.2.2 键的强度校核26联轴器选择268.3.1联轴器268.3.2 联轴器的强度校核279泵轴的校核错误!未定义书签。
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=33500.01389mmhs=，扬程H=32m ，功率P=15Kw ，转速1450minrn =。
确定比转速s n根据比转速公式343.65145046.3632s 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3159.5510955098.81450t 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[]5235010Nm 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jD 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220.50.5246.369.359.3513.7310010013.730.292292s D D n K D K m mm --⎛⎫⎛⎫==⨯= ⎪⎪⎝⎭⎝⎭====5. 叶片进口宽度1b 的初步计算()002221114/4//v vm j j hvQ Q V V D D d Q b DV ηηππηπ===-=所以 220111144j j v V D D b V D K D ==其中，10v V K V =,不妨取0.8v K =，则22118535.42440.863.75jv D b mm K D ===⨯⨯6. 叶片出口宽度2b 的初步计算225/65/6246.360.640.640.33731001000.33730.00727.2s 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=。
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2.3 原动机的选择
根据泵实际工作要求， 该泵与钻机配套使用时，常需要野外作业，电源使用不方便， 故选用柴油机作为原动机，柴油机转速选择 n 2200r / min ，用 V 型带传动，因给定泵 的转速 n=1450r/min，故传动比 i= n / n 2200 /1450 1.52 。
螺旋离心泵是典型的无堵塞离心泵。世界上第一台螺旋离心泵是用来输送鱼类，随 后用来输送固液两相流体，可以用来排雨水和输送高黏度液体。为防止故态物质堵塞， 使之顺利的流出，开式叶轮中有一片或两片扭曲的螺旋形叶片，在锥形的轮毂体上由吸 入口沿轴延长，叶片的半径逐渐增大，形成螺旋形流道。壳体由吸入盖和涡壳两部分组 成。吸入盖部分的叶轮，产生螺旋推进作用，涡壳部分的叶轮像一般的离心泵产生离心 作用，叶片进口的锐角部分将杂物导向轴心附近，再利用螺旋作用使之沿轴线推进。这 种泵是容积泵和离心泵的组合，故称为螺旋离心泵。
由于该泵是通过其特殊的三维螺旋叶片将螺旋的容积推进作用和叶片的离心作用 有机的结合，使介质获得能量。所以它兼有容积泵和叶片泵的特点，是二者相互结合的 产物。较一般的普通杂质泵和旋流泵相比，具有以下特点：（1）无堵塞性能好；（2）无 损性能好；（3）效率高，与其他同类杂质泵相比效率高 5%以上；（4）泵的吸入性能好。 可抽送含气介质，含气量在 15%以下时，泵的性能，震动基本不发生变化。（5）具有优 良的抗汽蚀性能。其他参数相同的条件下，螺旋离心泵的汽蚀性最好，即 NPSHr 最小。
1.2 离心泵主要零部件及结构形式
离心泵的主要零部件包括：前盖板、叶轮、主轴、涡室、后盖板、轴封、轴承体、 带轮和支架。离心泵中还包括像螺母、法兰盘、轴承等具有通用标准的零部件。
离心泵的结构形式主要有以下几个： 1. 按主轴方向 卧式：主轴水平放置； 立式：主轴垂直放置； 斜式：主轴倾斜放置。 ⒉ 按液体流出叶轮的方向
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第二章 总体方案的确定
2.1 设计参数
流量 Q=80m3/h ，扬程 H=13m ，效率η =65% 转速：1450r/min ， 吸程：7m（水柱）
2.2 方案的确定
设计上以国际标准的 IS 泵为基型，此次设计的螺旋离心泵，在设计结构上采用单 级单吸悬臂卧式结构，其主要结构是装有背叶片的具有特殊的三维螺旋叶片的叶轮，叶 片型线为空间对数螺旋线，采用液固两相流理论进行水力设计。
该螺旋离心泵在结构上主要有三大部分组成，分别为泵头部分，轴封部分以及传动 部分，分别叙述其结构特点。
1．泵头部分 泵头部分由泵体和泵盖组成。前，后盖板的直径大于叶轮直径，叶轮可由前或后拆 卸，叶轮为螺旋离心叶轮，叶轮的后盖板带有背叶片以减少泄露，提高泵的寿命及效率。 2．轴封部分
本次设计的轴封采用填料轴封，填料轴封结构简单，维修方便，但需使用轴封 水，还需配备供应轴封水的泵。
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离心式——装径流式叶轮； 混流式——装混流式叶轮； 轴流式——装轴流式叶轮。 ⒊ 按吸入方式 单吸——装单吸叶轮； 双吸——装双吸叶轮。 ⒋ 按级数 单级——装一个叶轮； 多级——同一根轴上装两个或两个以上的叶轮。 ⒌ 按叶片安装方法 可调叶片：叶轮的叶片安放角可以调节的结构； 固定叶片：叶轮的叶片安放角度是固定的结构。 ⒍ 按壳体剖分方式 分段式：壳体按与主轴垂直的平面剖分；； 节段式：在分段式多级泵中，每一级壳体都是分开式的； 中开式：壳体在通过轴心线的平面上分开； 水平中开式：在中开式中，剖分面是水平的； 垂直中开式：在中开式中，剖分面是垂直的； 斜中开式：在中开式中，剖分面是倾斜的。 ⒎按泵体形式 涡壳泵：叶轮排出侧具有带涡室的壳体； 双涡壳泵：叶轮排出侧具有双涡室的壳体； 透平泵：带导叶的离心泵； 筒式泵：内壳体外装有圆筒状的耐压壳体； 双壳泵：指筒式泵之外的双层壳体泵。 ⒏特殊结构泵 潜水电泵：驱动泵的电动机与泵一起放在水中使用的泵； 贯流式泵：泵体内装有电动机等驱动装置； 屏蔽泵：泵与电动机直连（共用一根轴），电动机定子内侧装有屏蔽套，以防液体 进入。 自吸式泵：在一般的自吸泵中抽送液体作用的叶轮同时能起灌水作用，泵启动是无 须灌水。 管道泵：泵作为管路的一部分，无须特别改变管路即可安装泵。 无堵塞泵：抽送液体中所含的固体不能在泵内造成堵塞。
第抽送液体能量的机器。一般，原动机通过泵轴带动叶 轮旋转，对液体做功使其能量增加，从而使要求数量的液体从吸入口通过泵的过流部分， 输送到要求的高度或要求有压力的地方。
泵是世界上最早发明的机器之一。现今世界上泵产品产量仅次于电机，所消耗的电 量大约为总发电量的四分之一。泵的种类甚多，应用极为广泛。除农田灌溉、城市和工 业给排水、热电厂、石油炼厂、石油矿厂、输油管线、化工厂、钢铁厂、采矿、造船等 部门外，目前泵在原子能发电、舰艇的喷水推进、火箭的燃料供给等方面亦得到重要应 用。另外，还可以用泵来对固体如煤、鱼等进行长距离水力输送。泵抽送的介质除水外， 有油、酸、碱浆料……一直到超低温的液态气体和高温熔融金属。可以说，凡是要让液 体流动的地方，就有泵在工作。泵在国民经济中起着十分重要的作用。
根据科学技术的发展，泵输送固态物质的应用领域日益扩大，如污水污物、泥浆、 纸浆、灰渣矿石、粮食淀粉、甜菜水果、鱼虾贝壳等不胜枚举。据文献介绍，如今已成 功地从 5000 米深的海底用泵向陆地输送猛矿石。对输送这类物质的泵，有两个主要要 求：一是无堵塞，二是耐磨损。耐磨损主要与材料有关，无堵塞主要取决于叶轮的结构 形式。目前作为无堵塞泵叶轮的结构形式有：1.开式或半开式叶轮；2.旋流式叶轮；3. 单（双）流道式叶轮；4.螺旋离心叶轮。