(优选)离心泵叶轮水力设计

离心泵设计
Z 13 rm sin 1 2
e
2
对于低比数离心叶轮
Z 6.5 r2 r1 sin 1 2
r2 r1
2
离心泵设计
叶片数也可按比转数选择
ns
30~45
45~60
60~120 120~300
Z
8~10
7~8
6~7
4~6
离心泵设计
五、介绍确定叶轮尺寸的其它 速度系数
三、泵转速的确定
确定泵转速应考虑下面几个因素 • 泵转速越高，泵的体积越小 • 确定转速应考虑原动机的种类 和传动装置 • 提高转速受汽蚀条件的限制
可根据汽蚀比转数选取
5.62n Q C
NPSH3r / 4
离心泵设计
离心泵设计
四、计算比转数ns，确定 水力方案
3.65n Q ns H3/4
离心泵设计
d h (1.2 ~ 1.4)dB
离心泵设计
画草图时应注意以下几点： •各轴段应采用标准直径 •轴上的螺纹一般采用标准细牙螺 纹，其内径应等于或大于螺纹前 轴段的直径 •轴定位凸肩一般为1~2毫米
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第二节 相似设计法
离心泵设计
一、相似设计法的导出
如果两台泵相似，比转速必然 相等，在相似工况下，两台泵 的流量、扬程和功率应满足公 式：
Nc 1.2N
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七.轴径和轮毂直径的确定
泵轴直径的确定应按强度、刚度和临界 转速等情况确定。由于扭矩是泵主要的 载荷，开始设计时首先按扭矩来确定泵 轴的最小直径，最小直径一般位于联轴 节处。
d 3 Mn 0.2[]
Mn
9.55 103
Nc n
Nc KN
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根据轴各段的结构工艺要求，确定 叶轮处的轴径dB和轮毂直径dh。 一般
式中
D2
KD2 3
Q n
K D2
9.35( n s )1/ 2 100
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三、叶轮出口宽度b2的计算 和选择
式中
b2
Kb2 3
Q n
K b2
0.64( n s )5 / 6 100
离心泵设计
四、叶片数的计算和选择
叶片数对泵的扬程、效率、汽蚀 性能都有一定的影响。选择叶片数， 一方面考虑尽量减小叶片的排挤和表 面的摩擦，另一方面又使叶道有足够 的长度，以保证液流的稳定性和叶片 对液体的充分作用。
D1p D1m b1p b1m
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５．根据模型泵性能曲线换算 出是型泵性能曲线的数据
Qp
3
np nm
Qm
Hp
2
(
np nm
)2
H
m
Np
5
(
np nm
)3
N
m
p m
p
Qp H p p
102N p
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６．绘制实型泵图纸
实型泵过流部件所有角度与 模型相等，所有尺寸按计算出的 λ值放大或缩小。但应考虑到制 造的可能性和结构的合理性（如 叶片和导叶厚度不能太厚或太薄） 可作适当的修改。
D
2 e
D
2 0
d
2 h
De
K03
Q n
离心泵设计
对于双吸泵取Q/2
• 主要考虑泵的效率时 K0=3.5~4.0 • 兼顾效率和汽蚀时 K0=4.0~5.0 • 主要考虑汽蚀时 K0=5.0~5.5
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二、叶轮出口直径D2的初步计算
叶轮外径D2和叶片出口β2等出口几何参 数，是影响泵杨程的最重要的因素。
１．根据给定的参数，计算比 转数ns ２．根据ns选择模型泵。
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选择模型泵时应该注意以下几点： • 流量－扬程曲线要平坦 • 泵效率要高，高效率区要宽 • 汽蚀性能好 ３．根据已选定的模型和给定的 参数，计算放大或缩小系数λ
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４．根据λ确定过流部件的尺寸
D2 p D2m b2 p b2m
Q n
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容积效率
v
1
1
0.68
n
2 s
/
3
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该容积效率为只考虑叶轮前密封环 的泄漏，对于有平衡孔、级间泄漏 和平衡盘泄漏的情况，容积效率还 要相应降低
机械效率
m
1 0.07 (
1 ns )7/6
100
泵的总效率
hvm
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六、轴功率和原动机功率
N gQH 102
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三、相似设计法应注意的问题
• 关于性能和效率问题 • 关于结构形式的影响 • 关于修改模型问题 • 汽蚀相似问题
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第三节 速度系数设计法
比转数相等的泵的速度系数是相等 的。不同的比转速就有不同的速度系数。 我们以现有性能比较好的产品为基础， 统计出离心泵的速度系数曲线，设计时 按ｎＳ选取速度系数，作为计算叶轮尺 寸的依据，这样的设计方法就叫做速度 系数设计法。
（优选）离心泵叶轮水力设计
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离心泵水力设计的方法 • 模型换算法（相似换算法） • 速度系数法 • 面积比原理
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第一节 泵的主要设计参数和结构方案的确定
现离心泵设计
一、设计参数和要求
• 流量 • 扬程 • 转速（或由设计者确定） • 装置汽蚀余量（或给出装置的使 用条件）
现离心泵设计
• 效率（要求保证的效率） • 介质的性质（温度、重度、含 杂质情况、腐蚀性等） • 对特性曲线的要求（平坦、陡 降、是否允许有驼峰等）
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二、确定泵的总体结构形式和泵 的进出口直径
1. 进口直径 选取原则：经D济s流 速4；vQ汽s 蚀要求 2.泵出口直径
Dd (1 ~ 0.7)Ds
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Βιβλιοθήκη Baidu心泵设计
叶轮主要几何参数有：
• 叶轮进口直径D0 • 叶片进口直径D1 • 叶轮轮毂直径dh • 叶片进口角β1
• 叶轮出口直径D2 • 叶轮出口宽度b2 • 叶片出口角β2 • 叶片数z
• 叶片包角φ。
离心泵设计
离心泵设计
一、叶轮进口直径D0的确定
因为有的叶轮有轮毂，有的叶轮没 有轮毂，为了研究问题方便，引入 当量直径De以排除轮毂的影响。
Qp ( DP )3 np Qm DM nm
Hp ( DP )2( np )2 Hm DM nm
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两台相似泵的尺寸比例可以从上 式求得：
Q
3
nmQp n p Qm
H
nm np
Hp Hm
在实际计算时，λQ和λH往往并不相 等，在两者差值不大时，一般取较大 的值。
离心泵设计
二、 相似设计法的步骤
在确定比转数时应考虑下列因素 • ns=120~210的区间，泵的效率 最高，ns〈60的效率显著下降 • 可以采用单吸或双吸的结构形 式来改变比转数的大小
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• 可以采用单级或多级的结构形 式来改变比转数的大小 • 泵特性曲线的形状与比转数 的大小有关
五、估算泵的效率
水力效率
h
1 0.0835 lg 3