600s-75型雙吸單級離心泵設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文(編輯修改稿)
2025-07-21 01:05 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 引起振動和噪聲。通常情況下 取最終取 一般情況下，壓水室進(jìn)口寬度大于葉輪出口外部寬度(為葉輪出口流道與前后蓋板厚度之和 )，并應(yīng)有一定的間隙，其中葉輪前后蓋板厚度=10mm。 隔舌位于渦室螺旋部分的始端，將螺旋線部分與擴(kuò)散管隔開。隔舌與第八斷面的夾角為隔舌安放角。大小應(yīng)保證螺旋線部分與擴(kuò)散管光滑連接，并盡量減少徑向尺寸。高比轉(zhuǎn)速的泵，取較大值。原因是大流量泵擴(kuò)散管尺寸大，為了是流道需較大的角度以利加工。隔舌安放角與比轉(zhuǎn)速的關(guān)系如下表。 隔舌安放角由于，參照表格最終取。 隔舌螺旋角隔舌螺旋角為隔舌處內(nèi)壁與圓周方向的夾角，為了使液流不沖擊隔舌，一般取 其中，則 為水流在葉輪出口的絕對水流角，取。 壓水室面積的計(jì)算在螺旋形壓水室設(shè)計(jì)中，在其平面上均勻選則8個(gè)截面，彼此間隔，設(shè)計(jì)時(shí)首先確定第Ⅷ斷面面積。用速度系數(shù)法計(jì)算此面積：由圖，查出速度系數(shù)與之間的關(guān)系計(jì)算速度： 式中H為單級泵的揚(yáng)程。此時(shí)假設(shè)在壓水室內(nèi)速度均勻分布： 第Ⅷ斷面面積： 其他各斷面面積，按渦室各斷面速度相等，根據(jù)軸對稱流動假設(shè)有 為了確定各斷面形狀尺寸，首先要確定角。一般情況下，取。則 求各斷面高H及半徑r（8個(gè)斷面分別求）： ===============擴(kuò)散管位于螺旋形壓水管的后面，它的作用是降低流速，使液流的部分動。能轉(zhuǎn)換為壓力能，從而減少水力損失。擴(kuò)散管的長度L應(yīng)盡量小一些，但應(yīng)具有合適的擴(kuò)散角，一般取，取，壓水室出口斷面當(dāng)量直徑： 有前述計(jì)算可知，擴(kuò)散管出口直徑，由此可計(jì)算擴(kuò)散管長度： ，取。 螺旋形壓水室繪型 螺旋形壓水室繪型圖5 600S75型單級雙吸離心泵吸水室設(shè)計(jì) 吸水室概述 泵的吸水室是指泵進(jìn)口法蘭至葉輪進(jìn)口拍前泵體的過流部分。吸水室中的水力損失要比壓水室中的水力損失要小得多。吸水室的設(shè)計(jì)關(guān)系到水泵的空化性能，所以再設(shè)計(jì)水泵的吸水室時(shí)，應(yīng)盡量保證吸水室的水力損失最小。吸水室按結(jié)構(gòu)分為四類：直錐形吸水室、彎管形吸水室、環(huán)形吸水室、半螺旋形吸水室。鑒于此泵為單級雙吸離心泵，故考慮采用半螺旋形吸水室。半螺旋形吸水室的特點(diǎn)是吸水室截面隨流動的變化而改變，呈螺旋狀，使葉輪進(jìn)口的流速均勻。設(shè)計(jì)吸水室時(shí)應(yīng)遵循的原則：1） 為了形成在設(shè)計(jì)工況下葉輪中穩(wěn)定的流動，沿吸水室所有截面的流速必需均勻分布；2） 將吸入管路內(nèi)的速度轉(zhuǎn)換為葉輪入口所需的速度。流體在半螺旋形吸水室中流動，會在葉輪進(jìn)口處形成速度環(huán)量，使水均勻進(jìn)入水泵葉輪進(jìn)口。半螺旋形吸水室的進(jìn)口截面是直徑為圓，然后光滑的過渡至螺旋形溪水截面。一般會以鼻端隔舌所在截面為吸水室0截面，順時(shí)針轉(zhuǎn)180為截面Ⅷ。假設(shè)大約有二分之一的流量流過截面Ⅷ，另外有二分之一流量從前部流入吸水室，從截面Ⅷ到0截面從大逐步變小。該速度按下式計(jì)算： 最終取 其中是葉輪進(jìn)口速度。由于本設(shè)計(jì)中的泵為雙吸泵，故認(rèn)為通過第Ⅷ截面的流量為,故 其他各截面面積成比例的減小： 半螺旋形吸水室繪型 半螺旋形吸水室繪型圖6 600S75型單級雙吸離心泵主要零件的強(qiáng)度計(jì)算 泵軸的強(qiáng)度計(jì)算 離心泵軸向力的計(jì)算泵在運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)候，其轉(zhuǎn)子上將會作用一個(gè)很大的軸向力，該軸向力的方向與泵的軸心線相重合。對于大型泵和多級泵，這個(gè)力將會非常的大，泵的軸承將無法承受如此大的力，因此在設(shè)計(jì)泵的時(shí)候必須設(shè)法使之平衡。產(chǎn)生軸向力的原因有三個(gè)：（1） 水泵葉輪的前后蓋板受壓面大小不同，前后泵腔內(nèi)的液體壓強(qiáng)分布不同。從而作用于前后蓋板上的液體壓力及作用在吸入口的液體壓力在中向上不能平衡，這樣就造成了一個(gè)軸向力。這個(gè)軸向力是泵的主要軸向力。（2） 轉(zhuǎn)子的重力是立式泵的軸向力的一部分，但對于臥式泵來說則無此部分軸向力。（3） 液體進(jìn)入及流出泵的時(shí)候，其速度大小及方向都不相同，液體的軸向動量發(fā)生了變化，因此，據(jù)動量定理可知，在軸向產(chǎn)生了一個(gè)力。這個(gè)作用在葉輪上的力也是軸向力的組成部分。由于本設(shè)計(jì)中的離心泵為單級雙吸離心泵，葉輪兩邊對稱，兩邊進(jìn)水，葉輪兩側(cè)的泵腔也是對稱的，因此由于葉輪兩側(cè)液體壓強(qiáng)以及動反力所產(chǎn)生的軸向力相互抵消。從而單級雙吸離心泵的軸向力可以認(rèn)為為零。 離心泵徑向力的計(jì)算本設(shè)計(jì)中的壓水室采用的是螺旋型壓水室，在水泵運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，若實(shí)際工況離開設(shè)計(jì)工況，則葉輪將會受到獎項(xiàng)的液體壓力。這是因?yàn)椋?dāng)水泵在設(shè)計(jì)工況下運(yùn)行時(shí)，葉輪出口出液體流出速度和壓水室中液體的流速相等，液體流進(jìn)壓水室時(shí)不會產(chǎn)生撞擊現(xiàn)象。壓水室中各處的液體壓強(qiáng)是相同的。一次作用于葉輪四周的液體壓強(qiáng)相同。在葉輪上不會產(chǎn)生徑向力。但當(dāng)水泵的運(yùn)轉(zhuǎn)工況與設(shè)計(jì)工況不同時(shí)，液體流入壓水室時(shí)將會產(chǎn)生撞擊現(xiàn)象，把液體的動能轉(zhuǎn)換為液體的壓力能。壓水室中各處的液體壓強(qiáng)不相同，一次作用于葉輪四周的液體壓強(qiáng)不相同，從而將在葉輪上產(chǎn)生徑向力。葉輪的轉(zhuǎn)動的殘余不平衡質(zhì)量引起的離心力也是產(chǎn)生徑向力的一個(gè)原因。此外，對于臥式泵，轉(zhuǎn)子的質(zhì)量也是產(chǎn)生徑向力的里一個(gè)原因。 （1）、由于葉輪四周壓力分布不均而引起的水力徑向力徑向力的大小可由經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算得到。對于中、低比轉(zhuǎn)數(shù)泵，徑向力的大小，可用A A斯切潘諾夫的經(jīng)驗(yàn)公式： 式中： Q——實(shí)際工況的流量)； ——設(shè)計(jì)工況的流量()； ——泵的揚(yáng)程（m）； ——葉輪出口的寬度（包括前后蓋板的厚度）(m)； ——葉輪外徑(m)； ——液體密度。在本設(shè)計(jì)中，則離心泵的徑向力為： = （2）、對臥式泵來說轉(zhuǎn)子重量產(chǎn)生的徑向力 = 在上式中： ——軸的平均直徑，=； ——軸的總長度，= m； ——葉輪前后蓋板的厚度，= m； ——葉輪出口直徑，= m； —— 葉輪進(jìn)口直徑，= m；
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