【精品】潜水轴流泵设计说明书,

QZ型潜水轴流泵设计说明书

设计参数：

流量Q=130m3/h

扬程H＝3。7m

转速n＝2900r/min

概述

本设计系。。.。。。.。。

轴流泵是一种高比转数的水泵，一般比转数s n ≈500～1000．当s

n

大于500时，泵一般设计成轴流式。轴流泵属于低扬程、大流量泵，一般性能范围为:扬程1～2m ；流量0.3～0。65m 3/s 。

轴流泵结构简单，重量轻，主要用于扬程低，流量大的场合。中、小型轴流泵的结构油吸入喇叭口、叶轮、导流器、弯管等组成，叶轮一般采用不可调式，这种结构叶轮非常简单。小型轴流泵的驱动电机可与泵连在一起，使用和安装均非常方便，缺点是效率曲线的高效区比较窄，泵比转数越高,高效区越窄。对于大型轴流泵,可将叶轮设计成可调式的,以增加水泵的高效区。

在本设计中，设计参数:流量Q=130m 3/h,扬程H ＝3。7m ，配套功率P 配＝2。2KW ，属于小型泵，叶轮采用不可调式。比转数4

3

65.3H Q n n s

,代入参数计算得s n ＝754,

故泵的结构为轴流式。作为潜水泵,需要在水下工作，为了安装和检修的方便，把泵和电机设计成一体,用一根轴连接。汽蚀方面,泵在水下工作，一般不会发生

汽蚀，可以不作要求。

2．叶轮的设计

(1)轴流泵的轮毂比D d h

轮毂用来固定叶片,在结构和强度上应保证安装叶片要求。减小轮毂比

D d h ，可减少水力摩擦，增加过流面积,有利于抗汽蚀性能的改善.但过分的减

少轮毂比，会增加叶片的扭曲，偏离设计工况时，会造成流动紊乱，在叶片进出口形成二次回流，使效率下降，高效范围变窄。轴流泵的轮毂比D d h 根据比转数确定:

根据设计参数计算出的s n ＝754，试取D d h ＝0。45。

(2）轴流泵的叶片数Z

轴流泵的叶片数Z 可以根据比转数s n 来选定，一般Z=3～6，比转数高,叶片负荷轻,叶片数可少一些.比转数s n ＝500～600,叶片数取6～5；比转数s n ＝700～900,叶片数取4个。 据此，本设计中取叶片数Z ＝4。 (3）叶轮外径D

叶轮的当量直径0D 的大小决定叶轮前轴面速度0m v 的大小，在转速一定情况下，

0m v 的大小与叶片前来流速度(相对速度)与圆周之间夹角0β大小有关。0β影响着叶片中翼型的安放角c β,而c β太小叶片排挤系数就小，因此需要控制0β角。

为控制0β角在一定范围，鲁特捏夫建议按叶轮进口出轴面速度0m v 计算当量直径0D ，

他建议取轴面速度0m v 为：

320)08.0~06.0(Qn v m =计算出轴面速度后可以计算当量直径：

2004D Q v m π=

2

04m v Q

D π= 代入数据得：

3

2029003600

130

07.0⨯=m v ＝4。7m/s 7

.414.3036

.040⨯⨯=

D =0.99m

水力效率81.0=h η

此效率只是初步估计，仅用于设计过程中的计算。

（5)确定计算截面

本设计中取5个截面，内外截面分别与轮缘和轮毂

留有一定距离，见图一。以方便用样板检查.所取各截面 所取截面见右图。

（6）确定轴面速度m V 和速度环量Γ的分布规律

60

Dn u π=，

D

v u πΓ=

2, 2212

)2/)((u u m v v u v w +-+=∞2

21u u m

v v u v arctg

+-

=∞β

下面是各截面的速度三角形的计算:

① 截面Ⅰ

② s

m n

D u /20.860

2900

054.014.360

1=⨯⨯=

=

πs m D v u /47.5054

.014.3927.012=⨯=Γ=

πs m v v u v w u u m /25.7)2

47.52.8(77.4)2/)((2

22212

=-

+=+-+=∞ ③ ︒=-=+-

=∞12.41247

.52.877

.4221arctg v v u v arctg

u u m β截面Ⅱ

④ s

m n

D u /17.1060

2900

067.014.360

2=⨯⨯=

=

πs m D v u /41.4067

.014.3927.022=⨯=Γ=

π ⑤ s m v v u v w u u m /28.9)2

41.42.8(77.4)2/)((2

22212=-

+=+-+=

∞︒=-=+-

=∞92.30241

.42.877

.42

21arctg v v u v arctg

u u m β

⑥ 截面Ⅲ

s

m n

D u /14.1260

2900

08.014.360

3=⨯⨯=

=

π

s m D v u /72.308

.014.3927.032=⨯=Γ=

π s m v v u v w u u m /31.11)2

72.32.8(77.4)2/)((2

22212

=-

+=+-+=∞︒=-=+-

=∞89.24272

.32.877

.42

21arctg v v u v arctg

u u m β

截面Ⅳ

s

m n

D u /11.1460

2900

093.014.360

4=⨯⨯=

=

πs m D v u /17.3093

.014.3927.042=⨯=Γ=

π s m v v u v w u u m /4.13)2

17.32.8(77.4)2/)((2

22212

=-

+=+-+=∞︒=-=+-

=∞85.20217

.32.877

.42

21arctg v v u v arctg

u u m β

截面Ⅴ

s

m n

D u /09.1660

2900

11.014.360

5=⨯⨯=

=

πs m D v u /79.211

.014.3927.052=⨯=Γ=

π s m v v u v w u u m /45.15)2

79.22.8(77.4)2/)((2

22212

=-

+=+-+=∞︒=-=+-

=∞98.17279

.22.877

.42

21arctg v v u v arctg

u u m β

（8）叶栅间距t

截面Ⅰmm Z

D t 4.424

54

14.31

=⨯=

=

π