几种离心泵叶轮的切割和计算

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

留线相对长度相差较大,引起叶片出口产生涡流,所以切割时最好采用斜切的方法。

一般认为,当G s>100,Q>100m3/h、切割量D2c/D2<8%时,采用斜切的方法,斜切斜度以保持前后盖板流线相对长度接通为宜。

5叶轮平衡

叶轮切割后,破坏了原来的平衡,所以切割后,必须重新做静平衡试验或动平衡试验,否则会引起泵的振动和噪声。

6结语

以上经验方式是根据泵的性能试验数据进行统计归纳而得出的,并在实际应用中举例证明。但由于各种叶轮切割后,叶片的出口宽度、出口角变化规律各不相同,所以不管式(1)还是式(2)、式(3)都会有一定的误差,但是作为一般调节计算,实践证明是可以满足实际需要的。如果要求严格时,可用逐渐逼近的方法进行性能试验或根据实际运行情况来决定。

参考文献

1沈阳水泵研究所,中国农业机械化科学研究院.叶片泵设计手册.北京:机械工业出版社,1986

2重庆大学流体力学教研室.泵与风机.北京:电力工业出版社,1980

3湖南大学等.水泵及水泵站.北京:中国建筑工业出版社, 1980

4北京水泵厂.离心泵.北京:机械工业出版社,1976

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