【正文】 Analysis 1離心泵吸入管路進氣由于氣體密度遠小于液體，氣體通過葉輪流道時，所能得到的壓頭遠小于液體通過葉輪流道時所得到的壓頭。顯然對于密閉循環(huán)系統(tǒng)，在系統(tǒng)的合適部位裝設氣體收集(存系統(tǒng)壓力轉(zhuǎn)低點、和(或、排放裝置(如系統(tǒng)管路的最高點)加強巡檢對系統(tǒng)進行定期排氣是必不可少的 某干燥轉(zhuǎn)鼓熱媒加熱系統(tǒng)(如圖l)中的1臺B41 5 H M 0506衛(wèi)型屏蔽泵在試車中發(fā)現(xiàn)泵體振動嚴重噪聲大出口壓力劇烈波動。 如某冷凍水循環(huán)系統(tǒng)是一個開放系統(tǒng)，如圖2所示其中的循環(huán)泵(型號151 50一125一400，揚程為45m，流量為190m3/h)是1臺單級單吸離心泵。2離心泵出口管路存在的氣堵 在循環(huán)管路系統(tǒng)中，管路的較高處或較大的工藝閥門上部易產(chǎn)生氣體的聚集。也就是說泵的抗汽蝕能力隨液面壓力增大而提高，隨液面壓力減小而降低。數(shù)字控制代表了從人工控制機床做出來的第一步。一臺數(shù)控機床可以自動產(chǎn)生很多種類的零件，每個零件都可以有不同和復雜的加工過程。在這個問題促使下，與1959年誕生了自動編程工具（ATP）語言。一個主要問題是穿孔紙帶的易損壞性。塑料帶強度比紙帶強度要高很多，這就可以解決常見的撕壞和斷裂問題。這就導致了一種專門的塑料磁帶的研制。所有這些共同構(gòu)成了機床數(shù)字控制方面的巨大進步。構(gòu)成臺階的每個線段越短，曲線就越光滑。數(shù)控技術的發(fā)展導致制造工藝中其他幾項新發(fā)明的產(chǎn)生。在與人工控制的機床有關的很多局限性中，操作者的技能大概是最突出的問題。3高速沖入池中的回水從液面夾帶大量空氣直沖泵吸入口，使泵吸入大量空氣，造成泵體振動。所以進入泵中的氣體主要是由泵的進口管路從外界吸入的。 在密閉系統(tǒng)中出現(xiàn)上述兩種情況時，首先要盡快想辦法排放系統(tǒng)中的氣體，其次要準確判斷氣體的來源杜絕氣體在系統(tǒng)中的存在。后類故障原因比較隱蔽，不易查明。并且學習了許多以前沒有學到的知識，豐富了我的日常生活，我覺得這對于我和我的同學們都是一個很好的鍛煉機會，只有通過這種大型的實地工作，才能將個人的所學、所想及個人的能力得到發(fā)揮，可以說是一個良好的總結(jié)過程，相信能為以后的工作和學習打下了良好的基礎。保證泵正常工作的條件是： 1：滿足穩(wěn)定工作條件； 2：吸上真空度不得超過允許值； 3：工況點位于工業(yè)利用區(qū)內(nèi)。他們既相互聯(lián)系，相互制約，又相互促進。在小功率和軸徑不太大的泵上廣泛使用。所以不能采用填料密封。如果軸封選用不當，不但在運轉(zhuǎn)中需要經(jīng)常維修，漏損很多被輸送的液體，而且可能由于泄漏出的易燃, 易爆和有毒液體引起火災，后果不堪設想。 鍵的強度校核在離心泵中一般均采用平鍵連接，在軸徑尺寸確定后，如果按國家標準選用鍵，則無需進行校核。當泵的結(jié)構(gòu)和軸長度未確定時，無法支承反力和軸所受的彎矩，在泵水力設計和結(jié)構(gòu)設計初步完成后，應該校核泵軸的強度和剛度。 分段式多級泵中段計算對脆性材料的后壁圓桶 可按式計算壁厚S S= 式中 P 為泵體所承受的工作壓力 為中段內(nèi)徑 為許用應力 許用應力 在 250~400 之間。合金葉輪的圓周速度最高可到10米/秒,因此,單級揚程可達到650米左右。第二級密封環(huán)直徑為：=則第二級葉輪的軸向力為：級數(shù)最少時泵的總軸向力F為： N令平衡力A等于軸向力 平衡裝置的設計計算由于作用在葉輪兩側(cè)的壓力不等，故軸向力存在。 確定導葉擴散段長度L 液體離開導葉擴散段時的速度，一般為葉輪出口速度的15～30%所以： m/s取 m/s擴散段出口的面積可由下式計算： 4—40式中，Q—泵的計算流量z—導葉葉片數(shù)，取z=5—液體離開導葉擴散段時的速度則： m2導葉擴散段長度可按下式計算： 4—41式中：—導葉擴散角—導葉喉部尺寸—導葉擴散段出口的面積取 L=107mm根據(jù)結(jié)構(gòu)和繪型的需要，取導葉外徑可按公式，則： mm 確定反導葉入口角液體離開導葉擴散段后，經(jīng)一環(huán)形空間進入反導葉，反導葉的入口角一般等于液體離開擴散段時的出口角或有增大50左右的沖角。 Z 為導葉片數(shù)， 選擇7 片。H—多級泵的單級揚程。范圍內(nèi)，通常選用20176。它等于流道入口葉片厚度的過流面積與考慮葉片厚度過流面積之比值： 4—22式中 —葉片節(jié)矩，如圖45，可按 ： =， 4—23—葉片在圓周方向上的厚度，如圖45按公式：= 4—24—入口處的葉片實際厚度（嚴格的說是液面上的厚度）將上述4—24—24—24三個式子聯(lián)立可得： 4—25式中， D1—葉片入口邊直徑S1—葉片厚度Z—葉片數(shù)目—葉片入口安放角則， 葉片包角的確定葉片包角就是入口邊與圓心的連線和出口邊與圓心連線間的夾角。 、前面已經(jīng)計算過。 4—16計算用公式： 4—17則： 確定葉片數(shù)Z泵的效率跟葉片數(shù)的多少有直接關系。如果葉輪沒有前蓋板，就是半開式葉輪，沒有前蓋板、也沒有后蓋板的葉輪叫開式葉輪，開式葉輪在一般情況下很少應用。所以選用該類型聯(lián)軸器。允許吸上真空度為：為了安全。所以使用時不太方便，故引入了一個表示泵汽蝕性能的參數(shù)，這就是汽蝕余量。在確定比轉(zhuǎn)數(shù)時應考慮下列因素：（1）的區(qū)間，泵的效率最高，泵效率顯著下降；（2）采用單吸葉輪，過大時可考慮采用雙吸式，反之，采用雙吸過小時，應改為單吸式；（3）比轉(zhuǎn)數(shù)和泵的級數(shù)有關，級數(shù)越多，越大。因為，泵在運行中由于作用在轉(zhuǎn)子上的力不對稱就產(chǎn)生了軸向力。填料密封的合理泄漏量是液體從填料函中滲漏出來，成滴狀，每分鐘泄漏量為60滴左右。離心泵的軸封機構(gòu)有兩個作用：減少有壓力的液體流出泵外和防止空氣進入泵內(nèi)。3. 徑向?qū)~徑向?qū)~：導葉與渦室的作用相似，可以把導葉看作在葉輪周圍安放的幾個渦室（也可以把渦室看作是只有一個葉片的導葉）。葉輪一般由前蓋板、葉片、后蓋板和輪轂所組成。但是，由于多級泵的揚程、吸入室中的水力損失所占比重不大，故在多級泵中廣泛使用。 離心泵主要零部件及結(jié)構(gòu)型式我將按液流從泵入口至出口所經(jīng)過部件的先后順序，來討論和介紹各個主要部件及其結(jié)構(gòu)型式。容積效率為通過葉輪除掉泄漏之后的液體（實際的流量Q）的功率和通過葉輪液體（理論流量Qt）功率（輸入水力功率）之比，即式中　Qt——泵的理論流量；　　——泵的理論揚程，它表示葉輪傳給單位重量流體的能 量——泄漏量多級泵有級間泄漏。而機械損失效率ηm由軸承損失功率、密封損失功率和圓盤損失功率大小表示。把泵入口的全水頭和液體飽和蒸氣壓力水頭之差，作為發(fā)生汽蝕的大致標準。所以，在計算中可根據(jù)實際情況由表查出。泵的吸水室位于葉輪前面，其作用是把液體引向葉輪、有直錐形、彎管形和螺旋形三種形式。離心泵是葉片泵的一種，它具有轉(zhuǎn)速高、體積小、重量輕、效率高、流量大、結(jié)構(gòu)簡單、性能平穩(wěn)、容易操作和維修等優(yōu)點。此外，還有用來輸送各種潤滑油、藥液以及排除鍋爐灰渣的特殊用途的泵。在我國泵業(yè)發(fā)展龐大。往往是農(nóng)業(yè)工業(yè)中不可卻少的排水設施。根據(jù)指導教師給的設計參數(shù)的具體分析，我設計的多段離心式清水泵需要的流量是每小時280立方米，揚程是260米水柱，工作效率為70%，轉(zhuǎn)速為每分鐘1470轉(zhuǎn)，液體重度為每立方米1000千克。該泵價格底，結(jié)構(gòu)簡單、安裝檢修方便，因此可以隔離及冷卻適用于工廠、城市、礦山、農(nóng)村的給排水等，分段式多級泵的用途比較廣泛，產(chǎn)量也比較大，它應用領域也在不斷地擴大，具有廣泛的研究意義。我國的離心泵研究合理，基本上滿足從農(nóng)業(yè)到工業(yè)跨領域性應用?？梢?，提高泵類產(chǎn)品的技術指標，對節(jié)約能源，加速四個現(xiàn)代化建設具有重要意義。 還有容積泵包括往復泵和轉(zhuǎn)達子泵。葉輪是泵最重要的工作元件，是過流部件的心臟。其單位是N泵的有效功率又稱輸出功率，用表示。這樣，通過葉輪的流量Qt又稱泵的理論流量，并沒有完全輸送到泵的出口。通過葉輪的液體從葉輪中接收的能量Ht，也并沒有完全輸送出去，因為液體在泵過流部分和沖擊、脫流、速度方向及大小變化都會引起水力損失，從而要消耗掉一部分能量。對于泵的設計來說也是非常重要的。3. 半螺旋形吸入室半螺旋形吸入室，這種型式的吸入室的優(yōu)點是液體進入葉輪時流動情況比較好，速度比較均勻，但液體進入葉輪前有預旋，多少要降低離心泵的揚程對比轉(zhuǎn)數(shù)較小的泵的影響還不太明顯，對轉(zhuǎn)數(shù)較大的泵的影響就很顯著了。其結(jié)構(gòu)有開式、半開式和閉式。目前，我國的分段式多級泵一般很少采用流道式導葉。這種密封結(jié)構(gòu)的優(yōu)點是，結(jié)構(gòu)簡單、體積小、密封效果比較顯著；缺點是密封碗內(nèi)孔尺寸容易超差。優(yōu)點是密封性好、壽命長、泄漏少、功率消耗少，在運轉(zhuǎn)中可以達到幾乎不泄漏的程度，所以廣泛應用于輸送高溫、高壓和強腐蝕性的液體的離心泵。第4章 離心泵結(jié)構(gòu)設計設計題目：多級離心式清水泵結(jié)構(gòu)設計與計算設計參數(shù)： 流量Q=280 m3/h揚程H=260 m 效率η=70% 轉(zhuǎn)速n= 1470 r/min液體重度γ=1000 kg/m3選擇原電機時應該綜合考慮動力來源、價格、投資和維護管理費用等。、流速Vs和吐出口直徑泵吸入口徑的確定主要看吸入管內(nèi)的流速，根據(jù)國內(nèi)資料看外管路經(jīng)濟流速分析和有關規(guī)定，吸入管內(nèi)最大流速一般不超過5米/秒，最常用的流速為3米/秒左右，管徑大時，流速可適當慢些，但流速慢了管徑就要大些，又不經(jīng)濟。取， C=680 n=1470 r/min Q=280 /h=(n247。泵的最小汽蝕余量越小，汽蝕比轉(zhuǎn)速越大，所以C值可以作為在考慮汽蝕性能時選取模型泵的一個參數(shù)。確定輪轂處的直徑： 、 4—11式中： k—經(jīng)驗系數(shù)，一般取k=—,這里去k=d1—安裝葉輪處的軸的直徑 d1=75 mm則： dh=kd1 ==105 mm泵軸在運行中，除了承受扭矩外，還承受由皮帶傳動所引起的徑向力、轉(zhuǎn)子自重及由不平衡所引起的離心力等，這些力都會使軸產(chǎn)生彎曲；而軸向力會使軸產(chǎn)生拉伸或壓縮。分段式多級泵的第一級葉輪，因為要考慮到泵的汽蝕性能，需要特殊設計，故以次級葉輪為例，設計設計算步驟如下：由于泵要求效率比較高，而多級泵的次級葉輪入口已有一定壓力，故可將泵入口速度系數(shù)盡可能取得高些。在一般情況下，增加葉片數(shù)可以改善液體流動情況，適當提高泵的揚程，但葉片數(shù)增加后將增加葉片摩擦損失，減少流道過流面積。從水力性能的角度考慮，葉片應盡量薄，這樣一方面可以減少葉片對液流的排擠，提高泵的揚程，同時還可以減小葉片前緣處的尾流損失，提高效率。對的泵，一般取=。對高轉(zhuǎn)速的泵，安放角可以取得小一些，低比轉(zhuǎn)速的泵可取得大一些。將公式4—4—31聯(lián)立可得： 4—32帶入數(shù)值，可得： m 確定葉輪出口絕對速度和圓周速度的夾角α2《離心泵設計基礎》葉輪出口排擠5—9： 4—33將各種數(shù)據(jù)代入公式4——34可解得：= m/s由公式：可得 4—34又因： 4—35式中：—經(jīng)驗系數(shù)，由下式計算得由于β2=300所以 = =取z—葉輪葉片數(shù)r2—葉輪出口半徑r1—葉輪入口半徑將上述各個數(shù)據(jù)代入公式4——35可得： 將公式4—33與公式4—35計算得的數(shù)據(jù)代入4—34可得：= 在有限葉片時，液體實際流出角為，可得： 4—36 液體流出葉輪的絕對速度V2為：= 葉輪結(jié)構(gòu)型式如下圖：圖4—7葉輪結(jié)構(gòu)圖 徑向?qū)~的設計計算 確定基圓直徑D3根據(jù)經(jīng)驗可按下式計算： D3=D2+(1～3)=348+2=350 mm 確定導葉入口角導葉入口角就是導葉在入口處的切線與基圓D3切線間的夾角，為了使液體無沖擊地進入導葉，一般取入口角等于葉輪出口絕對速度液流角，一般在80～160范圍內(nèi)。 為導葉擴散段出口面積 = 其中 = =。取反導葉葉片數(shù)為 z=7 確定反導葉出口角反導葉出口角一般取900,有時為了得到完全下降的性能曲線而將反導葉出口角取為600~900,以使液體進入下級葉輪時有一個不大的預旋。為了克服軸向力并限制轉(zhuǎn)子的軸向串動是必須的。目前,鑄鐵葉輪的最小葉片厚度為34毫米,鑄鋼葉片的最小厚度為