IH型化工离心泵设计.doc

1 引言 泵是输送液体并提高液体能量的一种机器，也可以说泵是把原动机的机械能转变成抽送液体能量的一种机器。原动机通过泵轴带动叶轮高速旋转对液体做功使其能量增加，从而把需要数量的液体由吸液池经泵的过流部件输送到要求的高处或要求压力的地方。 泵的种类繁多，由于原料、半成品和成品大多是强腐蚀、带颗粒、高黏度、易燃易爆、有毒、贵重的特殊液体，故其广泛应用，特别是在化工、石油、冶金、制药、化纤、造纸等工业中，这种泵称之为化工泵。化工用泵有其独特的特点： （1）泵过流部件的材质要能耐流体腐蚀、磨损、寿命长。化工泵用于输送不同温度、不同浓度下的各种腐蚀性液体，故泵的过流部件要选用不同的材质或增加保护层以适应流体的腐蚀；有的甚至液体中还含有磨蚀性固体颗粒，造成过流部件的严重磨损，使泵的寿命大为降低，为防止这种现象则考虑采用保护措施或选用耐磨蚀性材料。 （2）泵的结构合理、可靠、运行操作、维护维修、装拆方便。由于化工生产是连续化大生产，泵是其中最重要的机器之一，若泵出现了故障，就会中断流程中介质的流动，使整个装置被迫停止下来，造成严重的经济损失。因此，机械结构的可靠性、维护维修的方便性是化工泵最重要的问题。 （3）泵密封结构的特殊性与可靠性。对于化工泵输送的强腐蚀、带颗粒、高粘度、有剧毒、易燃易爆、价格昂贵等特殊液体，是不允许泄露到泵外去的。 （4）性能良好，效率高，能与装置匹配。由于化工厂中要处理各种不同的大量的液体，有原料、半成品及成品，这些物料都通过泵来输送和加压的，这就需要大数量的泵来满足不同工艺流程的要求。 （5）化工用泵的特殊性。由于化工工艺流程中的介质种类繁多、性质各异，操作条件苛刻，这就需要各种不同结构，不同材质的特殊泵来满足不同工艺流程的要求。 综上所述，化工泵要选用合适的材料以提高泵的耐腐蚀和磨损，延长其使用寿命；采用合理的结构以提高泵的运转可靠性和维护检修的方便性；设计良好的密封结构以减小泵的泄露，提高泵的效率；研制适应特殊条件下工作的各种结构的特殊泵以满足不同工艺流程的要求；泵的性能好，效率高，能与装置良好匹配。这些既是化工泵与普通泵的区别，又是我们研究、设计、制造新型化工用泵的方向及广大用户的要求。但化工泵是属于某些特殊条件下的专用泵，因此，一种化工泵不可能具备上述特点，所以，在追求泵的通用化、标准化、系列化的同时，应充分考虑各行业的特点，设计制造和选择相应的化工专用泵。 本次设计的IH泵是取代F系列（耐腐蚀泵）的单级单吸化工流程泵，其性能参数、结构型式和安装尺寸，轴封空腔和底座尺寸均按国际标准ISO泵准则设计；泵体为轴向吸入、径向排出，后开门脚支撑式，并直接固定在底座上，使泵体受力好。泵体和泵盖构成泵压液室，泵盖通过止口用连接螺栓夹紧在泵体和悬架体之间。叶轮、轴、轴承构成泵的转子部件。为减小泄露和保护泵体，设计了前置密封环，为改善轴封，平衡轴向力，在叶轮后盖处设置了背叶片；为减小背叶片的功耗，改善轴封，在轴封前加付叶轮；采用填料密封结构；根据轴的转矩大小，设计了弹性套柱销联轴器。综上所述，IH泵具有性能先进、结构新颖可靠，三化程度高，应用广泛，维护检修方便等优点，属化工流程泵的先进系列。 本次设计的泵为IH65-50-160型，过流部件材质为ZG1Cr18Ni9Ti。采用了背叶片结构，明显改善了泵轴受力情况，选用深沟球轴承6305承受轴向力、径向力，采用涡壳式液压室。本泵具有结构紧凑可靠、体积小、重量轻、造价低、性能良好等优点，具有很大的实用推广价值。 2 化工离心泵的总体设计 2.1 设计依据 流量 =25 扬程=32 转速=2900 轴功率：3.82kW 必须汽蚀余量 ：2.0m 进出口直径：Φ65mm、Φ50mm (参考) 2.1.1 化工离心泵的总体设计 在确定化工离心泵总体结构方案时，我们必须遵循以下几个原则。 满足设计基本参数和化工工艺流程与介质的要求，泵性能良好。 运转可靠，寿命长，操作维修装拆更换方便。 尽量符合国家或国际标准，三化程度高。 结构稳定，制造可靠，重量轻，经济性好。 2.1.2 泵过流部件的选材分析 根据泵输送介质的特性（介质温度、浓度、腐蚀性及含颗粒度）找出几种可能的材质，分析它们的物理机械性能，耐腐蚀性能，加工工艺性能，价格及来源，采用“筛选法”逐渐逼近一种适合于特定工艺条件下较为理想的材质来，现将常用材质的各种性能进行分析。 （1）铸铁 铸铁是指含碳量大于2.06%的铁碳合金，由于铁的标准电极电位低，故在多数电解质中将成为微电池的阳极而被腐蚀，但铸铁在强氧化性介质中可以钝化，使其具有一定的耐蚀性，故常用于与浓硫酸接触的设备中，但在浓度不高的硝酸中钝化很不稳定。铸铁的铸造性能良好，具有耐压、耐震、耐磨且价格便宜。 （2）不锈钢 不锈钢是指在空气