碟式分离机向心泵设计的研究.pdf

@ 一Ll磋式 南器 泵 维普资讯 碟式分离机向心泵设计的研究 刘 兵 『．8 随着科学技术的发展和人们不断深入认识和研究，碟式分离机已广泛应用于生产领域的 各个方面。特别是由于现代大生产连续性生产的要求。因雨导致了对带向心泵的碟式分离机 的研究日益得到重视。但由于国内外有关向心泵研究的资料介绍较少，因而给我们在设计向 心泵时或多或少地带来了一些困难 。为了在设计时能有效发挥向心泵的效率，本人总结了前 人对向心泵描述的经验并结合笔者几年来的设计心得，拟对向心泵的设计影响因素作一个较 全面的描述。 向心泵是与离心泵的工作原理完全相反的一种装置。它本身是一种静止装置，而仅仅把 高速液体的动能转换为静压能并将其输出分离机。它的主要功能有两点： a．输送一种被分离了的组份 ，将其动能转换为静压能； b．可调整分离界面 ，以获得最佳的分离效果。 由于向心泵的这两个特点，因雨在设计时 它已越来越被广泛应用。 向心泵设计时，主要涉及以下几个参数： 泵的流道曲线、流道数、流道高度、泵径、切入角、出口角、泵体厚度、泵室结构、功 耗计算等。下面就几个参数作一些初步论证： i．向心泵的流道 曲线 ，切^角。 在碟式分离机中，向心泵是静止不动的 已 分离的组分在泵室中被加速，由泵室内的特殊结 。 构消除其速度梯度的影响，使其达到同步效果后 进入向心泵，在向心泵流道中转化能量，将其动 能转化为静压能 (图 l为漉道形状) Ev=Ep+△ 其扩压原理与离心泵的蜗壳和导轮的形状设 计相似，但对碟式分离机向心泵而言，实际应用 应以蜗壳设计原理为依据。这样可提高向心泵的 水力性能．又可降低我们常常忽视 了的流道内阻 力引起的功率消耗；若忽略液体在流道中流动时 图1 流道形状 的摩擦等外界因索的影响，则流道 内的液体可按下面两个基本规律瘴动： 由连续性定律得：Q=2ⅡR-b-V，-=2~rR2b2V．=c。nsc ‘ ． b‘l==b2==c。ns【 V 。= RlV · ． ． 式中R、Rz——流道入口处和流道中任一点处半径 V 、 V， — — 与半径 R．、R相对应的液流圆周分速度 上式表明，随着液体 向内流动 (即R2增大)，径向分速度逐渐减小 如图2。 由动量矩守恒定律得 ： 一 0 一 维普资讯 m (VzRz—V lR1) =0 = 式中：vu、V ——与半径R、R。相对应的液流圆周 分速度 m——流量为Q的流体质量。 上式表明 罐流圆周分速度vu也是随着流体流动 (gPR。增大)而减小 所以液体在流道内任一点上的绝对速度 v= 再： =B“-。v 图2 任一点的液流速度 即液流速度V髓流体的流动而降低+其动能逐渐 转变为静压能。 而液体在泵轮中的运动轨迹，可根据极坐标得出： R=RD - 如图3所示。 式中：ao——起点处的方向角 — — 起点处的包角。 根据以上的设计依据+考虑到流动的平稳性和加工 简便性，