浅谈离心泵设计思路

浅谈离心泵设计思路

吴献李京一陶荣华

利欧集团股份有限公司317503

摘要：随着科学技术的进步，我国的计算机技术迅速发展，离心泵的设计也有了新的思路，这种思路与传统离心泵的设计思路不一样。离心泵设计新思路，不仅降低了生产成本，而且可以提升零件的可用性，具有更好的实际应用价值。本文将围绕离心泵展开，详细阐述了离心泵的工作原理以及离心泵在日常生活中的应用，重点分析了传统离心泵的特点，提出了离心泵设计的新思路，希望为提高离心泵的工作效率、降低生产成本、促进离心泵产业的发展提供一些参考。

关键词：离心泵；设计思路；创新

引言

随着我国社会主义市场经济的不断发展和进步，离心泵在液体输送设备中得到了广泛应用，发挥着举足轻重的作用。对于液体输送设备而言，离心泵起着至关重要的作用，离心泵的运行一旦出现问题，整个液体输送的过程都会受到很大的影响，因而对离心泵的设计很重要。离心泵从产生到大规模使用，经历了一个漫长的过程，其设计方法和思路也在发生不同的改变。为了降低生产成本，提高员工的工作效率，缩短设计周期，离心泵的设计思路创新是非常有必要的。因此，深刻了解离心泵的工作原理，在了解基础的前提下，进行离心泵的设计思路创新，已经成为一种趋势。

一、离心泵的工作原理和应用

1.离心泵的工作原理分析

离心泵在工业中应用比较广泛，主要是离心泵相比于其它泵类具有很明显的优势，液体输出量比较高，没有脉冲便能平稳地运转。离心泵的尺寸不仅小而且质量还比较轻，所以占用的场地比较小，应用起来比较方便。另外，离心泵的设备比较简单，工作性能比较可靠，员工操作起来比较方便，而且维修起来相对容易，保养比较轻松。工作人员在需要用液体输送设备的时候，为了充分发挥泵的作用，大可以考虑使用这种离心泵。

离心泵的工作原理是在自身吸入室、排出管以及叶轮与压出室的相互配合下

来共同实现离心泵的运转的，只有各个部位都协调运行，配合适当，其才能在液体输送设备的工作过程中发挥更大的作用。首先，在离心泵工作之前，用液体充满泵体以及进水管，使其处于真空状态，将泵体的吸水管、吸水口以及泵的排水管和排水口分别连接起来，再在电动机的带动下泵体便可以实现带动出、入水口同时工作。

离心泵在工作的时候，在电动机的带动下泵轴开始旋转，进而带动叶轮旋转，叶轮上的叶片也随之旋转，从而使液体受到旋转所产生的离心力作用而旋转前进，流动压力也在转动中得以增加。液体被叶轮排出时，经过扩散室，将速度及压力转化成压力能，使液体输出排水管。由于水的排出，泵内形成真空，使吸水池受压，液体被吸入进水口，叶轮就会不断旋转并输送液体，如此循环往复，保证离心泵持续运行。

2.离心泵在工业中的应用

离心泵在当今时代有着广泛的应用，主要作为液体运输工具，在城市生活中发挥给水作用，在油田上可以输油，在煤矿输送煤浆等等。总之，离心泵在液体输送中发挥着重大的作用，所以对离心泵进行更深入的研究是非常有必要的。二、离心泵传统设计方法的特点分析

离心泵的传统设计方法主要有相似换算法、速度系数法等，这几种方法比较常用，其共同的特点是在设计过程中，用到的经验公式和经验系数比较多，使设计人员有大量的设计空间，能将设计师的潜能激发出来。每个设计人员都有自己的设计水准，不同的设计人员对不同的产品也会有不同的理解，就会得到不同的设计结果，这对设计出更优秀的产品提供了很好的机会。但往往机遇与风险是并存的，一次设计的成功率与设计人员的设计水平、工作经验以及对产品的理解程度是密切相关的。

离心泵的传统设计方法还有另外一个特点，就是利用已有的、设计成功的资源进行相似换算，这样会大大减少计算量。尤其是设计同系列产品，可以先统计产品的设计参数，算出泵的设计点参数的比转速，建立水力模型，计算模型的相关结构参数，利用相似换算法再确定其它产品的结构参数。当所有的参数都确定以后，才开始进行设计，为了减少计算量，结构参数确定的时候最后一般都会屈就于设计参数，但这样可能会引起泵的零部件结构混乱。

三、离心泵的设计新思路

近年来，随着科学技术的快速发展，计算机技术也不断取得了新的突破。由于国内众多研究院与高校都已拥有了泵水力设计方面的软件，能较为容易地计算出泵的结构设计相关参数。这样就可以在很短的时间内统一泵的结构设计参数，使得零部件数量减少，并具有通用性。传统的设计方法会造成泵性能参数不规律，比转速不规律等情况的发生，由此造成计算量大大增加。但是，水力软件的存在很方便地解决了这些问题。只要输入设计过程中所需的各种性能参数，就可以在很短的时间内得到想要的设计结果。因此，计算机技术的发展很好地解决了这种水力模型多、计算量大的相关问题，在很大程度上降低了泵的成本。另外，目前市场上出现的很多三维流体仿真软件，有效地对泵的设计缺陷方面进行了改进，可以对泵内部流场进行及时的调整，这些都是传统的设计方法所无法企及的。

我国在拥有多年设计经验的基础上，对国外一些公司的产品进行了一系列的调研。调研数据显示，用水力软件解决泵水力模型设计计算的方法在减少计算量方面的优势极为突出，其它优势并不明显。而当选择用结构的方式定参数时，设计起来并不会存在那么多的劣势。为了证实这一想法的正确性，我国技术人员采用新型的技术方法设计了一套管道专用循环泵。按照新的技术方法，设计人员首先确定了泵的结构参数，为保证零部件的通用性，尽量保持参数的统一性。由于叶轮外径是影响叶轮性能的重要因素，故把叶轮外径作为了一项重要的参考数据。在设计过程中，可以很明显地看出，叶轮外径的一致性很好地保证了泵体安装与配合尺寸的统一性。

在设计的一系列产品中，设计的叶轮直径有四种，机械密封两种，轴2根，泵盖数量有4种，检具数量、量具数量、钻模量都是很少的。据设计师的初步统计数据显示，工装数量占比大概为原来的一半，而检具、量具、钻模数量仅为原来的1/3左右。

最后，要真正发挥离心泵的经济效益，不应只在泵的设计思路上考虑，还应注意泵的日常维护，有必要对泵进行定期的检修与保养。工作人员应积极学习泵方面的先进技术与最新科技，加强对泵运行中各方面的管理，促进离心泵设备的不断优化更新，最大程度地去实现泵的经济效益，使离心泵尽可能地减少损坏，发挥其持续输送液体的性能。