1离心泵设计概况 .doc

 离心泵设计 王永辉 2010-12-6 0 前言 本书总结了离心泵设计方面的各种理论，以离心泵设计为主要目的，并按照设计计算过程为基础编排章节。适合初学者对离心泵设计进行系统的学习和掌握。  常用符号、注脚表 书中所有公式，凡未注明者，均采用括号外的单位。 符号 名 称 单 位 b 泵过流部件轴面宽度 米（厘米、毫米） C 汽蚀比转数 —— D 直径 米（厘米、毫米） 密封环直径 米（厘米、毫米） 轮毂直径 米（厘米、毫米） f 摩擦系数 —— G 泵的重量流量 吨/时（公斤/秒） g 重力加速度 米/秒 H 扬程 米 1 概论 1.1泵的用途及分类 1.1.1用途 农业灌溉和排涝，城市给水排水；动力工业中锅炉给水泵、强制循环泵、循环水泵、冷凝泵、灰渣泵、疏水泵、燃油泵等；采矿工业的矿山排水泵、水砂充填泵；石油工业中泥浆泵、注水泵、深井才有泵、输油泵、石油炼制泵等；化学工业中耐腐蚀泵、比例泵、计量泵。 1.1.2泵的分类 泵：通常把提升液体、输送液体和使液体增加压力的机器统称为泵。 （1）叶片泵：利用叶片和液体相互作用来输送液体，如离心泵、混流泵、轴流泵、旋涡泵等。 （2）容积泵：利用工作容积周期性变化来输送液体，如活塞泵、柱塞泵、隔膜泵、齿轮泵、螺杆泵等。 （3）其它类型泵：只改变液体位能的泵，如水车；或利用流体能量来输送液体的泵，如射流泵、水锤泵等。 流量在5~20000，扬程在8~2800范围内使用离心泵比较合适。 优点：效率高、体积小、重量轻、转速高、流量大、结构简单、性能平稳、容易操作和维修等。 缺点：启动前需要灌泵、液体粘度对泵性能有较大影响，如下图1-1所示。 图1-1离心泵输送清水的粘度极限 （为泵输送常温清水效率） 1.2离心泵主要部件及结构形式 1.2.1离心泵主要部件 1.2.2离心泵的结构型式 型式 特征 流量扬程 优缺点 单吸单级泵 泵的一端在托架内轴承支承，另一端悬出为悬臂端。可机械、填料或浮动环密封，较小还可有骨架橡胶密封。叶轮一般平衡孔平衡轴向力。 5.5~300 8~150 工作可靠，零部件少，易于加工，产量也较大。 两级悬臂泵 单级悬臂扬程不满要求采用多级泵级数又较少时可用此泵。结构与单级相似，只多了一个叶轮，压出室和级间隔板，背靠背叶轮平衡轴向力。 5~100 70~240 双吸单级泵 相当于两个相同叶轮背靠背装在一起，并联工作。 一般半螺旋形吸入室，泵体水平中开，大泵滑动轴承，小泵滚动轴承。轴承装于泵两侧。 120~20000 10~110 不但流量比较大，而且可以自动平衡轴向力。 工作可靠，维修方便，打开泵盖后可将整个转子取出。 分段多级泵 用途广泛，产量较大。等于将几个叶轮装在一根轴上串联工作，泵扬程一般都较高；每个叶轮均有相应导叶，第一级单吸或双吸（改善汽蚀性能），为平衡轴向力末级叶轮后装平衡盘，转子部分可左右窜动。 一般高压泵、锅炉给水泵、热油泵等都采用这种结构型式。 5~720 100~650 高压分段式多级泵压力可达280kgf/cm2 如温度和压力较高，结构上要考虑材料的热膨胀和冷却问题 蜗壳多级泵 采用螺旋形压出室的泵俗称蜗壳泵，把几个蜗壳泵装在一根轴上串联工作就成我可多级泵。 一般采用半螺旋吸水室，没个叶轮均有相应螺旋压出室，泵体中开，吸入口和吐出口都铸在泵体上，检修方便，不用拆卸。 主要用于流量较大扬程较高的城市给水、矿山排水和输油管线。 压力可达180kgf/cm2 450~1500 100~500 检修方便，只要把上甭提取下即可取出整个转子；另由于叶轮对称布置，自动平衡轴向力，无需平衡机构。 但较同性能分段式多级泵体积大，铸造加工技术要求高， 深井泵 把深井中水提到地面一般用深井泵，外形受井径限制，细长，立式电机坐在地面泵座上，经常周带动井下叶轮旋转。没立式电机或没电可用皮带轮传动。 8~900 10~150 潜水电泵 电机水泵一起，放于井下。 对电机绕组绝缘要求高。潜水泵井径与深井泵同，一般100~500mm。 5~1200 10~180 节省传动轴和中间联轴器，利于提高泵转速，大大简化泵结构，地面泵房也可缩小甚至不要。 屏蔽泵 又称无填料泵，叶轮和电机转子连城一体，装于一个密封壳内，不需要采