几种离心泵叶轮的切割和计算
离心泵叶轮的设计
离心泵叶轮的设计
离心泵的水力设计主要是设计叶轮和泵壳，下面我们了解下其中的叶轮。
离心泵产生的理论压头计算：
离心泵常被认为是一种动能机器。
叶轮的旋转使叶轮中的流体高速旋转，从而将能量传递给液体，这个概念可以用数学等式表示出来：
H i=u2x c u2/g
式中H i——离心泵产生的理论压头，ft；
u2——叶轮外直径处的旋转速度，ft/s；
c u2——液体离开叶轮的旋转速度，ft/s；
g——重力加速度，ft/s2。
下面是3种基本的叶轮设计：
1）封闭式叶轮，在叶轮的前后面都有封闭罩（旋转壳体）；
2）半开放式叶轮，只在一边有封闭护罩，并且紧密地和另外一边静止壳体相连；
3）开放式叶轮，只在一边有或者没有封闭罩（如图）。
离心泵中液体的转速：
流体进入离心泵吸入管时没有旋转速度，当流体进入叶轮的旋转管路中时，它开始以叶轮的旋转速度旋转。
液体被挤出叶轮中心，并且它的旋转速度与叶轮直径成比例。
可以用下面方式算出任何直径的液体叶轮转速：
u=D X N/229
式中u——液体旋转速度，ft/s；
D——速度计算点的直径，in；
N——叶轮旋转速度，r/min；
1/229——单位换算系数。
叶轮里压头损失通常包括摩擦损失、涡流损失、流体再循环损失、入口耗损和出口损失。
在壳体会发生附加损失。
应当注意的是，离心泵产生的压头取决于流体速度而不是被泵吸入的流体。
离心泵叶轮切割定律的应用
修正系数 切割量
△Ｄ，／ｒａｍ ３６ ２９ ３２ ２７ ２９
程，运行中电机也出现过电流和高温情况，利用博山
切割后
水泵厂的切割定律计算后，将叶轮直径由原来的１７５ ｍｍ车削至１６０ ｍｍ，电机电流降至ｌＯ．５ Ａ，而排污完
全能满足要求。 ７结论
外径Ｏ；／ｍｍ
３５４
Ｏ．８ Ｏ．９
２
＝
，Ｌ
ｍ３／ｈ。泵铭牌参数：额定流量
４５０
ｍ３／ｈ，扬程４０ ｍ，转速１
ｒ／ｍｉｎ，泵轴功率：
功率９０ ｋＷ，电机额定电流：１６０
现一眈，眈一巩，眈一砬
、，、，、，
功率因数０．８５，泵生产厂家：博山水泵厂。５台泵从
投产时就存在电机超电流的情况，运行过程中采用控
中、高比转数的离心泵：中比转数８０＜ｎ，＜１５０； 高比转数１５０＜ｎ，＜３００。
２）在６０ Ｈｚ电网下，使用原５０ Ｈｚ电网下设计的
的安全运行，延长了电机的使用寿命。
６推广应用实例 该公司还有２台自吸式排污泵，型号８０ＺＷ一６５
—２５，生产厂家：上海东方泵业，铭牌参数
Ｑ＝６５
ｍ３／ｈ、Ｈ＝２５
泵时，如要保证性能参数不变，也可以通过叶轮切割， 满足设计耍求。 ３）设计的新型泵，扬程参数高出设计要求，可利 用切割叶轮外径达到要求。 （下转第１５５页）
关键词
离心泵；叶轮；切割；公式；应用
文章编号：１６７２—０６５２（２００９）增刊一００９１—０３
中图分类号：ＴＤ４４２文献标识码：Ｂ
１问题的提出 离心泵已广泛应用于国民经济的各行各业。在 泵生产及应用过程中，人们经常遇到的问题是，泵的
机过负荷，既不经济也不安全。因此，决定采用上述 方法三，对该泵进行叶轮切削，看能否在满足现场运
浅析离心泵叶轮切割定律及应用
浅析离心泵叶轮切割定律及应用摘要：阐述离心泵叶轮切割定律。
通过对某炼油装置常一线离心泵的实际运行情况分析，发现常一线泵出口阀门开度极小，节流严重，导致机泵效率偏低。
为扩大该离心泵的使用范围，运用叶轮切割定律，对叶轮进行切割改造，将叶轮外径由368mm切割为330mm。
改造后，在满足工艺系统要求的使用性能的条件下，达到了节能降耗的目的，具有一定的推广意义。
关键词：离心泵叶轮切割应用前言某炼油厂常压装置常一线离心泵，近年来由于装置产品调整，常一线已无产品出装置，单纯作为回流泵使用。
此泵现有性能参数已经高于工艺所需要性能参数，为了减少不必要的能源浪费，调整该机泵性能参数，扩大使用范围，一般采用叶轮切割或者改变转速来满足使用要求。
对于已有的固定转速机泵，因电机转速恒定，改变转速需要增加变频调速装置，实施起来成本较高，而且增加变频器改变转速，影响电机风扇散热。
对于要求降低机泵的流量及扬程的，但工况稳定，无需频繁进行流量调节，采用叶轮切割就更加简单易行。
因此对常一线泵采用叶轮切割来调整流量和和扬程。
1.离心泵叶轮直径对特性曲线的影响转速固定的离心泵，有且仅有一条扬程-流量特性曲线。
离心泵特性曲线上的每一点都对应着一个工况，离心泵在最高效率点工况运行是最理想的。
但是考虑到用户需要的离心泵使用性能参数千差万别，不一定都在效率最高工况运行。
通常以效率下降5%~8%为界，离心泵在此范围内运行，效率下降不多，此段称为离心泵的工作范围[1]。
当离心泵转速固定时，离心泵的流量主要跟流体介质在叶轮进口处的几何参数有关，叶轮的进口直径、叶片进口安装角不变，离心泵的流量就基本确定。
但是由于叶轮切割前后，叶轮与蜗壳之间的间隙增大，这个间隙的大小直接影响到离心泵的效率。
其主要原因是间隙增大，导致滞留在蜗壳中的流体介质增加了，导致流量减小，效率降低。
图1:离心泵叶轮切割前后叶轮与蜗壳之间间隙为了扩大离心泵的工作范围，可以采用切割离心泵叶轮外径的方法，将工作范围由一条线变为一个面，如图2中的ABCD。
离心泵叶轮切割方法
离心泵叶轮切割方法作者：邵海江向永谭来源：《工业设计》2016年第07期摘要：切割叶轮是扩大离心泵工作范围的常用方法。
本文根据叶轮相似理论及切割原理，论述了离心泵叶轮的几种切割方法，并进行分析，找出最为快捷可靠的切割方法，来方便实际生产。
关键词：离心泵；叶轮切割；切割定律；切割量；三次曲线离心泵泵的特性曲线上的每一点都对应着一个泵的工作工况，最理想的工作工况是在泵的最高效率点下运行。
但是用户对性能的要求千差万别，不一定能和泵最高效率点下的工况相一致。
要想使每一个用户要求的泵在泵的最高效率点下运行，那样做需要的泵规格就太多了。
为此，规定一个范围（通常以效率下降5%为界），如左图的AB线段。
泵在此范围内运行，效率下降不算太大，此段称为泵的工作范围。
通过改变转速或切割叶轮外径的方法可以扩大泵的工作范围，如下图ABCD。
其中的1、2线是改变转速或切割叶轮外径前后的特性曲线，3、4线是改变转速的相似抛物线或切割叶轮外径的切割线（抛物线）。
方块ABCD称为泵扩大了的工作范围，泵可以在此范围的任一点工作，而且效率下降最多不会超过5%。
本文主要论述几种叶轮外径切割的计算方法，并进行简要分析。
1 叶轮切割量计算方法1.1切割定律、切割抛物线及其应用一般离心式叶轮的切割量不大，切割后叶片出口安放角变化甚微，即。
叶轮的轴面流道宽度总是设计成自轮心向外逐渐变窄，即。
所以切割前后叶轮出口面积变化很小。
此外，经验表明，对上述叶轮当外径切割量不太大时，在切割对应工况下工作的叶轮效率几乎不变。
在这些前提下，可得切割前后对应工况点参数间的关系为：上述关系式称为切割定律。
可以看出，切割后流量、扬程均会下降，但扬程下降较多，所以叶轮切割后比转速会增加。
由式（1）和（2）可知，切割前后的对应工况点的流量与扬程之间满足的关系，这是一个抛物线方程，称为切割抛物线（如下图）。
实践证明，当切割量不是太大时，效率近似相等，因此切割抛物线也是等效抛物线。
离心泵叶轮类型及作用
离心叶轮类型作用介绍离心泵中的叶轮类型在设计上有所不同，具体取决于所处理的流体，设计是低压还是高压，以及设计的装置是自吸还是处理诱导气体。
在选择过程中以确保在过程和维护期间的预期结果之间实现正确的平衡，同时确保获得最大的过程效率。
通常，径向叶片靠得越近，公差越小，叶轮设计越封闭，效率越高，但由于自由通道的限制，固体处理能力越低。
下面列出了10种不同类型、它们的优点以及它们可以使用的流体类型：（一）叶轮类型和流型1、封闭式（离心式、多级和第一级侧通道泵）专为含有小颗粒的清洁流体而设计，由于其与内壳的紧密间隙以及叶轮叶片之间带有耐磨环的封闭式叶轮，因此是效率最高的设计。
固体处理能力由叶轮中前后通道之间的空间定义，对于小型装置，该空间可以以微米为单位进行测量。
在离心力引导流体通过叶片之前，流体被吸入叶轮眼（中心），然后被引向泵壳的侧面，并通过出口排出。
2、双吸（分体式和双吸设计）这种设计主要用于中开式泵壳，使泵能够同时通过叶轮叶片的两侧抽取液体。
通常用于干净的液体，在高流量和相对较低的水头下没有固体，双蜗壳同时向两侧进料。
该装置在单个套管内提供尽可能高的流量。
3、柔性（柔性叶轮设计）柔性叶轮这种设计由弯曲的橡胶叶片组成，这些叶片与泵壳保持接触，使装置能够自吸。
专为处理干净、粘稠和含固体的液体而设计，刀片之间适合固体颗粒，这意味着该装置可以处理悬浮固体，例如直径达 25 毫米的水果块。
低剪切设计，由于叶轮接触外壳，转速小于1400rpm。
4、开式叶轮在这种设计中，只有叶片是可见的，使该装置能够处理大块固体，并且易于清洁。
由于其较大的自由通道面积，它的效率低于其他类型。
由于缺少侧壁，这种设计难以产生高压，但可以容纳大的固体。
5、半开式（离心泵和垃圾泵）半开式在这种形状内，宽通道可以处理大的固体颗粒而不会堵塞。
专为大容量和低压污水处理或工业中的腐蚀性工艺应用而设计。
6、水性叶轮它的外观类似于正弦波声波，不同于任何其他设计。
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。
比例定律离心泵叶轮的切割离心泵的比转速离心泵的汽蚀与吸入特性课件
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针对不同的工况条件，选择合适的泵壳结构，以减少 水力损失。
降低摩擦损失
通过优化流道设计，减少流体的摩擦损失，从而提高 泵的效率。
离心泵的结构与材料选择
选择合适的材料
01
根据使用环境和使用要求，选择合适的材料，如铸铁、铸钢、
不锈钢等。
确定结构形式
02
根据使用需求，确定离心泵的结构形式，如单级离心泵、多级
根据使用需求，确定流量、扬程、转速等主要设计参数。
选择合适的比转速
根据叶轮的形状和尺寸，计算离心泵的比转速，以优化水力性能。
确定叶轮的切割量
根据实际需要，对叶轮进行切割，以适应不同的工况条件。
离心泵的效率与性能提升
优化叶轮设计
通过改变叶轮的形状、叶片的弯曲度和进口直径等参 数，以提高水力效率。
选择合适的泵壳结构
离心泵叶轮切割方法与实例
离心、激光切割等。其中， 机械切割使用较为广泛，可对金属和非金属材料进行切割。 激光切割则具有高精度、高速度、高质量等优点。
离心泵叶轮切割实例
以某型号离心泵为例，通过切割叶轮，将泵的流量由原来的 100m³/h减小到80m³/h，同时扬程由原来的32m降低到 25m。根据比例定律，可以预测切割后泵的性能参数变化。
02
离心泵的比转速
比转速的定义与计算
比转速是指离心泵的流 量、扬程和功率等性能 参数之间的比例关系。
01
02
比转速 = (3.6*10^6/π^2 * Q^2 * H^(3/2) * N)^(1/5)
03
04
通常使用以下公式来计 算比转速
其中，Q为流量，H为 扬程，N为功率。
离心泵的比转速与性能关系
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 MetallurgyV 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 H3111 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 2H 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 2P cP 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 =QH 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。
离心泵的切割定律
离心泵的切割定律(H1：H2)2=D1:D2 Q1:Q2=D1:D2从而可以看出叶轮的直径与扬程的平方成正比，与流量成正比。
叶轮直径越大扬程就越大，流量也越大，因为水流出的速度取决于叶轮旋转时产生的离心力和切线上的线速，直径越大，离心力和线速度就越大。
离心泵送水量越与真空度的关系：离心泵是离心力原理来完成抽水的，没有水时空转是会烧坏设备的。
抽真空要用真空泵或者一次抽真空二次抽真空的方法。
离心泵入口的真空度由三部分组成(建立泵入口处、吸入液面的方程即可得到)。
吸上高度，这个与流量无关，吸入装置的损失，与流量的平方成正文，建立泵入口处的动能头，与流量的平方成正比；其中第二项与第三项都与流量的平方成正比，因此泵进口处的真空度随流量的增加而增加。
水泵比转数定义公式与特性。
定义公式：在设计制造泵时，为了将具有各种各样流量、扬程的水泵进行比较，将某一台泵的实际尺寸，几何相似地缩小为标准泵，次标准泵应该满足流量为75L/s，扬程为1m。
此时标准泵的转数就是实际水泵的比转数。
比转数是从相似理论中得出来的一个综合性有因次量的参数，它说明了流量、扬程、转数之间的相互关系。
无因次量的比转数称为形式数，用K表示比转数ns = 3.65n√Q H 0.75 双吸泵Q取Q/2;多吸泵H取单级扬程; 如i级H取H/i ;式中n —转速(r / min) Q —流量(m3 / s); H —扬程(m);型式数K = 2 πn √Q 60 (gH) 0.75特性：同一台泵,在不同的工况下具有不同的比转数；一般是取最高效率工况时的比转数作为水泵的比转数大流量、低扬程的泵，比转数大；小流量、高扬程的泵，比转数小；低比转数的水泵，叶轮出口宽度较小，随着比转数的增加，叶轮出口宽度逐渐增加，这适应于大流量的情况；比转数标志了流量、扬程、转速之间的关系，也决定了叶轮的制造形状；离心泵比转数较低，零流量时轴功率小；混流泵和轴流泵比转数高，零流量时轴功率大；因此离心泵应关闭出口阀起动，混流泵和轴流泵应开启出口阀起动。
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。
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。
关于叶轮切割如何计算
关于叶轮切割,如何计算?若用户要求的性能低于已有泵的性能，或泵出厂试验结果流量，扬程偏高以及同一台泵装几种不同直径的叶轮提高产品的通用性，可以用切割叶轮外径作为解决这种问题的一种方法。
首先要了解一下:什么叫离心泵的切割定律?注意,本文主要讲离心泵, 混流泵会有点不一样.将离心泵原来的叶轮直径切小，如图2-1-3。
.即由D1 切割后改变为D2 时，它的流量、扬程、轴功率随之也要发生变化，这叫泵的切割定律。
式中——原来的叶轮直径、流量、扬程、轴功率；——泵叶轮直径切割后的叶轮直径、流量、扬程、轴功率。
举个例子吧:己知泵的叶轮直径=200mm。
流量=45m³/h，轴功率=12kW，求当叶轮直径切割到=170mm时，流量、扬程、轴功率有什么变化？解：切割叶轮直径后的流量为:切割叶轮直径后的扬程为:切割叶轮直径后的轴功率为:可见叶轮直径切小后，对应的流量、扬程、轴功率都变小了。
那效率会怎么变化了? 效率修正公式比较复杂, 此处就不列出, 只告诉大家结论: 效率会下降,具体下降程度, 大家可以用相关软件计算, 或用义维选型软件自动计算.还需要特别说明的是: 上面的计算公式只是理论上的, 还有很多计算公式, 例如:（一）经验修正公式（二）苏尔寿公式在实际应用中，推荐大家使用扬程切割公式更加准确。
再举个例子吧:己知泵的叶轮直径=300mm。
流量=100m³/h, 扬程137，轴功率=57kW,转速2950，如何达到扬程106m, 如何切割？解：由扬程切割公式计算过程如下利用选型软件绘制结果：叶轮直径允许切割量为多少?可以根据如下经验公式计算:。
关于离心泵叶轮外径切割方法的分析
设备运维关于离心泵叶轮外径切割方法的分析李明霖（中国石化海南炼油化工有限公司，海南洋浦578101）摘要：为增加离心泵工作范畴，人们常使用切割叶轮的方法，其不但操作简单，而且为实际生产创造了便利条件。
本文首先介绍了校对原型泵的性能参数与曲线，然后通过求解A 点的抛物线方程，确定相似工况点B的位置，最后提供离心泵叶轮外径外切割的有效方法。
旨在为有关人员提供参考，不断提高工作效率和质量。
关键词：离心泵；叶轮外径；切割方法1校对原型泵的性能参数和曲线在离心泵的性能曲线上，任何一点都代表着一个泵的作业工况，最佳的作业工况即在泵最高效率点稳定运作。
但用户对泵的要求各有所别，无法与此条件的工况保持统一。
要想让所有用户所需的泵都能在此点下稳定运作，则泵的规格将会越来越多。
鉴于此，划定一个范围，通常以效率下滑5%为界线。
泵在这一范围下运作，效率下滑不会过于明显，那么将此段叫做泵的工作范围。
利用改变转变切割叶轮外径或者更改转速的方法能增加泵的作业范围，从而保证工作效率下滑不会大于5%。
相同的离心泵在转速不变的情况下，叶轮外径的尺寸会对泵的性能参数造成重要影响。
直径愈大泵的扬程、轴功率和流量也就会愈大，直径愈小这几方面则会随之减少。
使用本文提供的方法能顺利找到原型泵和叶轮外径切割以后相关的性能参数点，有利于叶轮外径切割到位，满足不同用户的不同要求。
根据我国下发的有关规定要求，检测出泵的性能参数并描绘出对应曲线，即Q-H/P/η曲线。
若泵已经具有性能曲线，那么要校对工况点和之前工况点是否完全匹配。
如果匹配，要以之前性能曲线为基准展开接下来的工作，如果不匹配，便要以现在的性能曲线为基准展开后续工作。
2求解过A点的抛物线方程，定位相似工况点B 根据提供的参数，扬程H与流量Q，决定A工况点。
按照相似定律：一是Q1/Q=D1/D，二是H1/H=D1/D，算出H= H1Q2/Q12，令K=H1/Q12=const，得到H=KQ2。
关于离心泵的计算
（２） N 有效 PQ △Ｐ－泵进出口压差，Pa Q-体积流量，m3/s ÷3600 1m3/h m3/s
（3） N 有效 △Ｐ－泵进出口压差，MPa Q-体积流量，m3/h 6
（w）
PQ （kw） 3. 6
N 有效
PQ 10 PQ 1 PQ 3.6 1000 3600 3.6
n-转速r/min Q-体积流量，m3/s（双吸泵为Q/2） H-扬程，m（多级泵为H/i）
6、比例定律
当离心泵的转数改变时，会使泵的流量、扬程、功率发生变化
Q n n Q Q Q n n
H n 2 H H （ ） n n n H n H H
N n 3 N （ ） n n 3 N n N
n、Q、H、N-泵原来的转数、流量、扬程、功率。 n'、Q'、H'、N'-泵改变转数后的转数、流量、扬程、功率。
切削叶轮外径，会使泵的流量、扬程、功率发生变化 Q1 D1 D1 Q2 D2 Q2 D2 Q1
D1 H 2 H1 D1 2 D1 ( ) D2 H2 D2 H1 H1 H2
H—扬程，m；
PS、PD—分别为泵入口和出口处的压力，Pa； ZSD—泵入口中心到出口处的垂直距离，m；
Ρ—液体的密度，kg/m3； g—重力加速度，m/s2。一般取9.8；
3、功率N（w或kw）
（1） N 有效 gQH （w ） ρ-液体的密度，kg/m3 g- 重力加速度，m/s2。一般取9.8 H-扬程，m Q-体积流量，m3/s ÷3600 1m3/h m3/s 1MPa=106Pa 1kw=1000w
关于离心泵的计算
赵庆霞
主要内容
水泵叶轮切割定律及方法
叶轮切割针对某一叶轮，可以切割其外径来改变性能，以下标2表示切割后尺寸和性能，下标1表示原来的性能，则切割前后的性能在相同转速下的变化如下：流量Q2/Q1=D2/D1；扬程H2/H1=(D2/D1)^2；功率N2/N1==(D2/D1)^3。
需要注意的是，上述公式只在一定范围内切割外径时成立，一般范围是不超过原直径的30%。
Q2/Q1=D2/D1：流量与直径成正比。
H2/H1=(D2/D1)^2：扬程与直径的平方成正比，因为直径与线速度成正比，而动能是与速度的平方成正比的。
N2/N1==(D2/D1)^3：功率与流量和扬程成正比，所以是与直径的3次方成正比。
叶轮口环的检修工艺泵在运转中，由于自然磨损、介质中含有固体颗粒、叶轮晃动等原因，使离心泵叶轮口环与密封环的径向间隙变大或出现密封环破裂的现象，起不到密封作用，造成大量回流，降低泵的实际流量。
检修叶轮口环时，首先应当检查密封环是否完好，然后测量其径向间隙。
径向间隙的测量方法，通常是用游标卡尺或千分尺（最好用千分尺）测量密封环的内径和叶轮口环的外径，两者之差即为径向间隙（半径方向间隙应取其一半）。
为了使测量准确，应当测量几个方向后，求平均值，以免密封环失圆，造成测得的数据偏大或偏小。
当径向间隙超过所规定的值时，一般采用换件修理。
对于挂有乌金的铜口环，当间隙磨大时，只需重新挂乌金，无需更换新口环。
当原有乌金无脱落现象，磨损量又不大时，可用补焊的方法修复。
补焊步骤如下：（1）刷去口环上的污物；（2）用5%的盐酸清洗一遍；（3）放到温度为90℃、浓度10%的烧碱中浸洗10分钟，然后取出放到90℃的清水中清洗；（4）补焊乌金，其方法是：把口环预热到100℃左右，用气焊熔掉口环上原有的乌金，然后用与原有的乌金同牌号的乌金制成的焊条，顺口环周围或纵长方向一道道堆焊上去（不得反复重焊）。
焊接完毕后，可进行机械加工，达到所要求的标准尺寸。
如乌金磨损很大或乌金已脱落，则要重浇乌金。
叶轮切割公式
已预计切割后的叶轮直径大小计算
验证：流量是否满足要求Q1/Q2=D1/D2
Q1/Q2=#DIV/0!
Q2=#DIV/0!
根据切割定律
验证：泵出口压力是否满足要求H1/H2=#DIV/0!
H2=#DIV/0!P=H γ#DIV/0!P 出=P+P 入#DIV/0!
本公式依据泵的切割定律计算
离心泵叶轮切削
式中：D1、Q1、H1、N1---指泵原来的叶轮直径、流量、扬程、功率；D2、Q2、H2、N2---指泵叶轮切割后的叶轮直径、流量、扬程、功率。
Q1/Q2=D1/D2H1/H2=(D1/D2)²N1/N2=(D1/D2)³
浅绿色区域为最后结果
淡蓝色区域为计算结果经验证：1、此泵扬程，能满足（不能满足）工艺生产的要求。
2、此泵出口压力，能满足（不能满足）工艺生产的要求。
H1/H2=(D1/D2)²浅黄色区域为给定数值经验证此流量，能满足（不能满足）工艺生产的要求。
关于离心泵的计算
7、切削定律
N1 D1 3 D1 ( ) D2 N2 D2 N1 3 N2
Q1、H1、D1、N1-泵原来的流量、扬程、叶轮外径、功率 Q2、H2、D2、N2-泵叶轮切削后的流量、扬程、叶轮外径、 功率
8、泵联接方式
（1）并联
Q并 Q1 Q 2
H并 H1 H 2
（2）串联
（4） N 有效 102 （KW） Q-体积流量，m3/s ρ-液体的密度，kg/m3 g- 重力加速度，m/s2。一般取9.8 H-扬程，m
QH
N 有效
9.8QH 1 QH 102 1000 1000 102
QH
gQH
（5） U-运行时的电压，v I-运行பைடு நூலகம்的电流，A N轴-电机的输入功率，w cosΦ-功率因数 η机-电机效率 （6）N原动机=（1.1-1.25）N轴
关于离心泵的计算
赵庆霞
主要内容
1、流量 2、扬程 3、功率 4、效率 5、比转数 6、比例定律 7、切割定律 8、泵联接方式 9、需要注意的问题 10、有关单位换算
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
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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
62江苏冶金第32卷。