离心泵叶轮切割定律的分析
低比转数离心泵叶轮切割定律的研究
⎪⎨⎧QH′′//QH==D(D2′ /2′D/ D2 2 )2
(1)
⎪⎩P′ / P = (D2′ / D2 )3
式 中 Q 、 H 、 P 、 D2 — 叶 轮 切 割 前 的 流 量 、扬 程 、 轴功率和叶轮出口直径；
Q′ 、 H ′ 、 P′ 、 D2′ — 叶 轮 切 割 后 的 流 量 、 扬 程、轴功率和叶轮出口 直径。
(2)
扬程比为
H′ H
=
u2′V2′u g
u2V2u g
⋅η h′ ⋅ηh
=
u 2′ V2′uη h′ u 2V2uη h
=
⎜⎜⎝⎛
D2′ D2
⎟⎟⎠⎞ k2
(3)
功率比为
P′ P
=
Q′H ′ QH
= ⎜⎜⎝⎛
D2′ D2
⎟⎟⎠⎞ k1
⋅ ⎜⎜⎝⎛
D2′ D2
⎟⎟⎠⎞ k2
= ⎜⎜⎝⎛
D2′ D2
⎟⎟⎠⎞ k1+ k2
（上接第 80 页）
[2] 季文美,方 同.机械振动[M].北京:科学出版社, 1985.11-104.
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k1 k2
1.5
2.0
1.0 10 20 30 40 50 60 70 ns 图 1 k1～ns 关系曲线图
2 切割实例
2.1 举例
ns
10 20 30 40 50 60 70
ns
水泵叶轮切割分析
水泵叶轮切割分析水泵叶轮是水泵中最关键的部件之一，其工作原理是通过叶轮旋转将液体抽送出去。
因此，叶轮的切割分析对于水泵的性能和效率有着重要的影响。
首先，叶轮的切割形状对水泵的性能有着直接的影响。
叶轮的切割形状通常可以分为封闭式和开放式两种形式。
封闭式叶轮的切割形状类似于一个圆盘，中间开有若干个叶片，这种形状适合于输送液体粘度较高、含有固体颗粒较多的情况。
而开放式叶轮的切割形状类似于一个圆环，只有外围开有叶片，这种形状适合于输送清水或者低粘度的液体。
叶轮的切割形状还会影响到水泵的静压和动压分布，进而影响到水泵的扬程和流量。
其次，叶轮的切割尺寸对水泵的效率和运行稳定性也有着重要的影响。
叶轮的切割尺寸主要包括叶片的角度、叶片的长度、叶片的宽度等参数。
叶片的角度决定了叶轮与进口流体的角度，直接影响到叶轮的进口流道形状和出口流体的动能转换效率。
叶片的长度和宽度决定了叶轮的流道面积，影响到叶轮的流量和扬程。
叶轮的切割尺寸一般需要经过流体动力学分析和叶轮磨损预测等步骤得到最优解。
最后，叶轮的材质选择和切割工艺也需要进行分析。
叶轮通常采用金属材质，如铸铁、不锈钢等。
材质的选择需要考虑叶轮的强度、耐蚀性、耐磨性等因素。
叶轮的切割工艺一般采用数控切割或者电火花切割等工艺，以保证切割的精度和表面质量。
综上所述，水泵叶轮的切割分析对于水泵的性能和效率有着重要的影响。
切割形状、尺寸、材料和工艺等因素都需要进行综合考虑，通过流体动力学分析和叶轮磨损预测等手段得到最优化的切割方案，以提高水泵的运行效率和稳定性。
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
《泵与风机》第七章 泵与风机的切割和加长
泵与风机 Pumps and Fans
三、切割定律的应用
属于中、高比转速离心泵，对应工况点 均在切割抛物线上，过M点的切割抛物 线为
2 H kD qV
H 2 q 2 V qV
Psh H gqV 1000
1000 9.806 6 103 22.8 2.07(kW) 1000 0.65
节流调节时泵的性能曲线不变，故运 行工况点为M点，可读得M（qV , H, ） =（610-3m3/s，29.8m，64.5%），则节流调节时的轴功率为
H 162 H 22.8 146.2 （mm） 28
其误差由图解法作图和读数误差产生，现取D2=146mm。 现比较切割叶轮法和出口节流调节法使qV=610-3m3/s时各自的轴功率。
泵与风机 Pumps and Fans
三、切割定律的应用
M的效率应与对应点A相同（假设切 割后效率不变），故 =A=65%，则
应适当放大蜗舌和叶轮间的间隙。间 隙过小（噪声，效率）； 电动机是否过载、需要更换的问题。
离心泵通常只采用切割的方法。
图4-24 蜗舌间隙放大
泵与风机 Pumps and Fans
二、切割方式
（3）叶片切割后，应对叶轮进行动、静平衡试验。 （4）对于离心通风机，其叶片切割有两种方式：一种是前
qV D2 qV D2
2
(qV 2nD2b2 V )
2
p D2 H D2 或 p D2 H D2
u2 2u (H h ) g
D2 Psh Psh D2
东营港公司管道离心泵切割叶轮分析--通过切削离心泵叶轮降低扬程
东营港公司码头部分到库区长达14公里，在距离
2）离心泵比转数较低的（ns＜60）的叶轮可以认
五万吨码头2.6公里处设置一座加压泵房，码头有两条 为叶轮切割前后的出口宽度不变。得出离心泵叶轮切
管线1#、2#线分别是直径700mm管线，泵房采用9台流 割公式二：
1 叶轮切割公式( ()存) 在的条件及原因分析 很 其 果 士 出 方了 法难 出 不 苏在 离 一 公QNH0来Q保 口 考 尔 NH.′′′7心 般 式实实 ==证 宽 虑 寿=5的 泵 离 一 践DD现DD， 度 这 公DD22′22′修 切 心 ：22中 ′内. 离 、 些 司.3..2正 割 泵 叶 .耗 .心 面 变 的..系 叶 叶.轮 过.泵 积 化 离(13 数 轮 轮)大出 2 叶 、 计 心 ， 的 切的口轮 叶 算 泵理 割问 宽切 片 是 ， 论 公题度割 出 不 苏依 式。和后 口 准 尔 据 出尤 角 确 寿和口其 都 的 对计角是 有 。 以算度切 较 我 上公两削 大 公 存式个量 的 司 在：条较 变 使 的件大 化 用 问йࢢйࢢ不 后 ， 的 题йࢢйѪࢢѪйࢢ˖Ⲵ˖Ⲵ〟ཆѪйࢢ˖Ⲵ变 ， 如 瑞 提˖Ⲵ〟ཆ˖Ⲵ〟ཆޜཆ〟ཆ˖Ⲵޜสഭ〟ޜཆޜ$สഭޜสഭ$ഭᔿޜ$สഭᔿสഭᔿᵜ⌥ᔿṩᔿᵜ⌥ṩᵜ⌥⌥ᔿṩഋᵜ⌥ᵜ⌥ഋᦞഋഋн㹼ᦞᦞഋഋн㹼㹼н㹼˖离 为 心 计 般 н 㹼н㹼⭥˖˖˖⭥ਈъ˖⭥˖ъਈъਈъਈъᵪਈъ泵 算 为 叶 心ᵪᵪণললণণললণলⲴ外 切ⲴণলQNQ切 叶 n轮 44+4泵 N4+411+4+44+411+1+Ⲵ41+444+14++41++1414+11+111+ᇦ4+41+11+1ᇦᇦ′s࣏4ᇦcᇦ4+c࣏4c+′11ccc+4cc1+ccc1ccccccccc国 割 cᇦcccccc＝ =ccc割 轮 出 ࣏c=Ϯ切 ccc൘c൘ϮcϮ⦷⦷Ϯ൘¨¨©§¨¨©§൘൘˃¨¨©§¨¨©§¨¨©§¨¨©§''''Ϯ44¨¨©§XX¨©§XX˃൘˃¨¨©§4¨¨©§''¨¨§4˃''¨©§©泵 公 '''2⦷''4''4''''''DDXXX4ᇎ¨¨©§叶 切 XXc口 ᇎ䇑cc˃44䇑cc¨¨©§''''¨¨©§割 c4DD99''++''499''c'EEď+XX+'''cEEᇎccᇎc0cᇎc4ccc''cc22cc′c''XX99''¸¸¹·c9++99c+EEXX+¸¸¹·ďᇎc¸¸¹·cc++¸¸¹·ϮEďEE22ď99䇑′cccc¸¸¹·c㇇¸¸¹·傼ccc99） c㇇傼99行 式 ++cEEď轮 割 XX面 ¸¸¹·cXX¸¸¹·XX˃ccccPPc¸¸¹·¸¸¹·Ϯ叶 1c¸¸¹·99c¸¹·¸¸¹·Ϯ¸¹Ϯcc傼PP9999ccXX傼¸¸¹·傼cc.c¸¸¹·¸¸¹·Ϯ02ޜ99Ⲵc㇇傼˃¨¨©§PP˃˃ޜ8.ⲴPP¨¨©§PPc¨¨©§3， cc业 四 ˃5¨¨©§公 的 PP''积 0c''5Ⲵ轮''¨¨©§˖˙ⲴⲴ5¨¨©§''ส¨©§¨¨©§99+˖ޜc¨¨©§Ⲵ¨©§4¨¨©§สc99''0c¨¨©§''PP2¸¸¹·''''故 cc.''3¸¸¹·厂 考 ˙式 公 基 ''''52PPส¸¸¹·˙99c''˙后 สc39¸¸¹·99˖+ส˙99Qc"cสcQ993cϮ1"VcPPc¸¸¹·QVc1"PPc¸¸¹·.Q¸¸¹·PPc它 ¸¸¹·"V"15PP︸¹·кc¸¸¹·三 式 本 ""V家 虑 c¸¸¹·Q3¸¸¹·5''"1͵出 Q""VnкϮ"Q"10Q"ϮQ"V"Q''Qs"͵"8Q""0VϮ5c""VQV"QᨀϮ˗""VVϮ"V5比 ""ďVк,"V： 四 "不 8""""c在 了 "ď1Qк"''"ᨀ"""""""ď口 кďQк" 1"V"''""""Ϯ,"QQ''Vࠪ"""͵᧘0""nϮ""VV"""c"ϮϮ0" """sᨀ叶 "˗"""""c"： "变 8"0ࠪᨀ"""˗c""""实 叶"""ᨀ"˗ᨀ""˗"宽 "" Ҷࠪ""""" ","""" """""""" ""ࠪ᧘""" "轮 " Ҷ""" ࠪ即 ᧘" "" " "⭘ࠪ ᧘""验 轮"ˈ"ࠪ ᧘" """度 "" """"""" " " "Ҷࠪ "⭘ "" ˈ切 " ∄( ⸱Ҷᗳࠪ D"" Ҷ" ࠪ1 " 的 切 Ҷࠪ " " b" ) " ⭘∄⸱ 2 䖜⌥ ( 割 ⭘2 ⭘3 ˈ ＇ ⭘基 割 ) 变 䖜䙏࠷ ∄ᗳ ∄ᗳ公∄⸱ᗳ b∄ᗳ础 后 䇑ࢢ䙏大 䖜⌥2䖜⌥䖜⌥式㇇ਦ䖜＇ ⌥䇑上 比䙏࠷，䙏࠷䙏࠷一ਦ䖞㇇䙏࠷䇑ࢢ提 转但 ＝䇑ࢢ䇑䖞ࢢޜ更ਦ䇑ࢢ㇇ਦ出 速࠷ᔿD可㇇ਦ㇇ਦ䖞准㇇ਦਦ䖞2了 的ਦਦ䖞䖞以࠷b确䖞ޜਦ䖞2䖞ޜ䖞ޜ用 变近；。࠷ᔿ䖞࠷ޜᔿ࠷ᔿ比 化似推࠷ᔿ转 （ 地 出离 速 港公司管道离心泵切割叶轮分析
工业水泵离心泵定律
义
同一台离心泵，当转速不变时，将叶轮外径稍加切割，其性能变化的规律
切
割
定
律
Q1/ Q2= D1/ D2；H1/ H2= (D1/ D2)2；Pa1/ Pa2= (D1/ D2)3
式中Q1、H1、Pa1—未切割外径D1时的流量、扬程和轴功率；
Q2、H2、Pa2—切割后外径D2时的流量、扬程和轴功率；
应用
说明
切割定律只能用在需要降低流量、扬程和轴功率的场合
（b）离心泵叶轮外圆切割量允许值
比转数ns
≤60
60 ~ 120
120 ~ 200
200 ~ 300
300 ~ 500
350以上
切割量允许
值D1 – D2
D1
20%Βιβλιοθήκη 15%11%9%7%
0
效率下降
外圆每减小10%,效率下降1%
外圆每减小4%,效率下降1%
应用说明
·漩涡泵和轴流泵叶轮不允许切割；
·叶轮外圆的切割一般不允许超过表规定的数值，以免泵的效率下降过多
应
用
说
明
·采用改变转速的方法可以得到不同工况时的离心泵特性曲线，可通过直流电机，变频调速和液力耦合器达到泵转速的改变；
·当转速变化较大时，泵效率下降较大。入转速从2900 r / min降到1450 r / min时，泵效率下降3％～5％。因此上述换算是近似换算
（2）切割定律
（a）离心泵切割定律的定义和公式
（1）比例定律
定
义
同一台离心泵,当叶轮直径不变时,改变泵的转速时,其性能变化的规律
比
例
定
律
Q1/ Q2= n1/ n2；H1/ H2= (n1/ n2)2；Pa1/ Pa2= (n1/ n2)3
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。
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
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。
多级离心泵叶轮切割后的性能影响分析
0.11
H D2200ͫ～ 3P00 D2 0.09
300 ～ 500
0.01
ДଆգޞՈރثО
ln
H '表 H
a2切ln叶割( DD量轮22'（切)%）割参数叶轮外径 D2（mm）
0
200
ln P' b ln( D12' )
198
P
D22.5
195
ө߄
5
190
a
ln(
⍱ ⍱流䟿 䟿量/ PPm3·····hKKK-1
图 4 不同叶轮外径时的流量 - 功率曲线
456PPPPPPPPPPPmmmKKK333///KKKKKKKKhhh
⍱ ⍱⍱流䟿 䟿䟿量 /PPPm3·····KKKh-1
图 3 不同叶轮外径时的流量 - 扬程曲线
D''2=200 ''''''DDDDDD''''''''''''''''''222222======111111999887850505 ''
影响叶轮切割后性能的变化趋势。 a,b。如（1）式所示：
以保持叶轮外径与导叶之间的间
切割参数和切割指数
叶轮外径的切割参数
H ' ( D2' )a P' ( D2' )b （1） 隙对液体的引导作用。
水泵叶轮切割分析
水泵叶轮切割分析在一些工程中，卧式单级单吸泵被广泛使用，厂家样本也只给出某型号叶轮的几种典型曲线，而实际选型参数与样本曲线不一定完全重合，很多大型泵厂都会对叶轮进行二次切割，这样做有什么好处呢？答案是：1，切割叶轮使水泵能够在设计要求的工作点工作；因为一般情况下很少有正好满足参数的水泵，比如要求一台200m3/h，50m的水泵，往往初次选的时候实际水泵的工作参数要比这个要大，通过叶轮切割达到这个参数要求。
2，叶轮切割可以更加节能，如果不进行叶轮切割，泵实际工作参数就要大，就要耗能更多。
水泵叶轮切削之后的理论计算性能特性参数是怎样的呢？根据《泵与风机》教材中相似理论在泵与风机中的应用论述：“水泵在运行中，当转速、叶轮尺寸及流体密度发生改变时，根据相似关系，进行性能参数及性能曲线的相似变换”。
泵与风机的相似定律反映了性能参数之间的关系。
水泵设计制造是按“系列”进行的，同一系列中大小不等的泵都的相似的，也就是说它们之间的流体力学性质遵循力学相似原理，为了满足使用要求，对同一型号规格的水泵采用不同叶轮直径，其性能也就不同。
因此，为了改善在用泵的性能，切削泵的叶轮，使叶轮直径减小，以达到扬程降低、接近管网阻力特性、降低功率和节能目的。
水泵叶轮直径改变后的性能参数符合相似律，即：G1/G＝（D1/D）3 H1/H＝（D1/D）2 P1/P＝（D1/D）5式中：D ————叶轮切削前的直径mmD1 ————叶轮切削后的直径mmG ————叶轮切削前的流量m3/hG1 ————叶轮切削后的流量m3/hH ————叶轮切削前的扬程mH1 ————叶轮切削后的扬程mP ————叶轮切削前的功率KwP1 ————叶轮切削后的功率Kw从以上三式表明：水泵叶轮改变时，流量与外径比成三次方关系；扬程与外径比成平方关系；功率与外径比成五次方关系。
查阅循环水泵样本资料：流量200m3/h，扬程50m，电机轴功率45Kw的水泵叶轮直径为400mm；切削后的叶轮直径为380mm，按此参数计算如下：G1＝G(D1/D)3 ＝200m3/h(380mm/400mm)3 ＝171.5 m3/hH1＝H(D1/D)2 ＝50m (380mm/400mm)2 ＝45.13mP1＝P(D1/D)5 ＝45Kw (380mm/400mm)5 ＝33.1Kw通过上述计算可得出以下结论：切割减小水泵叶轮外径将使水泵的流量减小、扬程降低及功率降低；更换加大水泵叶轮外径将使水泵的流量增大、扬程提高及功率增大。
离心泵叶轮外径切割方法的探讨
（ 泉 水 泵 厂 阳 山西 阳泉 ０５０ ） ４ ０ ０
【 摘
Байду номын сангаас
要 】 应 用离心 泵相似 定律 ， 算叶轮 外径切割 量， 计 通过 改变叶轮 外径 尺寸， 达到扩展 离心泵使 用范围的 目的 相似 曲线 叶轮切割 量
【 关键词 】 离心泵
【 中图分类 号】 ． ３ １ ｒ １ Ｈ
满 足用 户 所 需 性 能 参 数 的 要 求 。
式 中 ： ｎ 表 示 原 型 泵 比 转 速 ； ｎ表 示 原 型 泵 转 速 （／ ｒ ｍｎ ； ｉ） Ｑ表 示 原 型 泵 设 计 流 量 （ ３ ｓ ； 表 示 原 型泵 设 计 扬 ｍ ／１ Ｈ ／
程 （ 。 ｍ）
１ 校 核 原型 泵的 性能 参数 及 曲线
第 ３期 （ 总第 ６ ７期 ）
Ｎｏ ３ｆ Ｍ ． ７） ． ＳＵ Ｎｏ ６
机
械
管
理
开
发
２０ ０ ２年 ８月
Ａ ｕ ｕ ｔ ２ ０２ ｇ ｓ． ０
ＭＥＣ ＨＡＮＩ ＡＬ ＭＡＮＡＧＥＭＥＮＴ ＡＮＤ Ｃ ＤＥＶＥＬＯ ＰＭＥＮＴ
·
应用技术 ·
离 心 泵 叶 轮 外 径 切 割 方 法 硇 恭 讨
定 此 工 况 点 Ａ。
３ ４ 判 定 叶 轮 外 径 切 割 量 是 否 在 允许 范 围之 内。 ． 依 据 切 割 量 Ａ 与 比转 速 ｎ ， 在表 ｌ …中 查 取 并 校 核 是 否
在 推 荐 值 范 围 ， 超 出 范 围则 另 选 泵 型 。 若
表 １ 离 心 泵 叶 轮 的 允 许 切 割 量
（１ ３
方程 （１ ３ 为抛 物 线 方 程 ， 相 似 曲线 方程 。 图 １ 即 在 中绘 出
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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离心泵叶轮切割定律的
分析
IMB standardization office【IMB 5AB- IMBK 08- IMB 2C】
离心泵叶轮切割定律的分析
武汉三源泵业制造有限公司
杨爱荣，甘根喜
本文介绍了几种离心泵叶轮的切割定律及针对每种切割定律作出的具体分析，以寻找一个较为准确的计算叶轮切割的方法，从而达到一台泵的多性能要求，提高产品的通用性和系列化。
一、叶轮切割定律存在的条件及原因分析
叶轮切割定律一
式中：
为叶轮切割前的流量、扬程、轴功率和叶轮外径。
Q、H、N、D
2
＇为叶轮切割后的流量、扬程、轴功率和叶轮外径。
Q＇、H＇、N＇、D
2
以上公式成立的条件是：
1、叶轮切割前后的容积效率不变。
2、叶轮吸入口前液流无预旋，即绝对速度的圆周分量V u1等于零。
3、切割前后流液相似，速度三角形对应成比例。
4、切割前后叶轮出口宽度相等，即b2＇=b2；出口面积不变即F2＇=F2。
5、切割前后叶片出口角度不变，即β2＇=β2.
从大量的试验结果来看，4、5两个条件很难满足。
事实上切割
前后的叶轮出口宽度、面积、叶片出口角有的变化较大，最大的变化约为10%。
这样就降低了叶轮切割定律的计算精度。
在实际应用中往往进行保守切割，增加切割次数来确认要求的性能参数。
另外瑞士的苏尔寿公司针对以上存在的问题提出了的修正系数,即D2＇=D2＇+(D2－D2＇),该公司认为的修正系数安全可靠,在高效区运行时采用此法切割的叶轮特性曲线略高于要求的曲线。
以上方法在实际应用中较麻烦，而且要多次用试验验证计算结果。
因此有关文献针对不同比转数的泵提出了不同的计算方法,陈述事如下:
对于n s＜60的低比转速离心泵：
（a）、叶轮切割后叶片的出口角β2可能因叶轮外径D2的减小而发生一些变化，但可以用锉销叶片出口端面的方法加以修正，认为β2＇=β2；
(b)、锥形叶片出口端将会因切削而变厚，修锉叶片使它恢复到原形大小，可以认为切削叶前后叶片的排挤系数不变；
（c）、对于n s＜60的叶轮可以认为叶轮是前后盖板平行的经流叶轮，因此可近似地认为叶轮切割前后的出口宽度不变。
以上分析得出叶轮切割定律二：
对中、高比转数的离心泵n s＝80—300，叶轮切割后出口宽度b2变大，可以近似地认为叶轮出口面积基本不变即D2＇b2＇＝D2b2由此推出叶轮切割定律三：另外国内泵行业泵厂有实验的基础上又提出了用比转速计算叶轮切割的切割定律四：
切割定律四考虑了叶轮切割后比转速的变化（一般为n s＝20），故它比叶轮切割定律一更准确，误差更小。
二、叶轮切割量的限制
不管用哪种方法切割叶轮，叶轮切割后，泵的效率通常下降。
一般而言，切割量不大时，可以认为切割前后效率相等，随着切
割量的增加,效率下降值也增加,尤其是高n s泵（如轴流泵、混流泵叶轮外径一
叶片的形状在一定程度上影响了叶片的性能参数。
在叶片切割后，叶片出口的厚度总是有所增加，通常采用锉销的办法使其在出口部位在一定长度范围内恢复到切割前的形状，以便改善泵的性能。
锉销的方法有两种：其一是锉销叶片工作面,这种方法只恢复了原来的叶片出口角,对泵的性能影响不大;其二是锉销叶片的背面,这样就增大了叶轮的有效出口面积,从而
1、传统的切割定律一有其局限性,精度不太高,对n s ＝60～300的离心泵来讲,切割定律一仍然有效,但在计算时建议优先采用公式（2）,这
样计算确度高一些.
2、对n s ＜60的离心泵用叶轮切割定律二，建议优先采用计算公式（2）
3、直接用n s求切割值，对于n s ＝30～300的离心泵，建议优先采用计算公式（2）
4、叶轮切割后，建议采用锉销叶片出口背面一定长度的方法尽可能地使其恢复到切割前叶片出口的形状，改善泵的性能。
参考书
水泵技术手册：关醒凡
水泵技术。