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正文內(nèi)容

25f1立式耐腐蝕化工泵設(shè)計(jì)方案-文庫吧資料

2025-05-08 18:41本頁面
  

【正文】 圖33 軸面投影圖的檢查 圖34 圓柱形葉片葉輪的繪型1. 作葉輪的和如圖;2. 作中間圓, 及對(duì)應(yīng)的 ;3. 做半徑線OA,由A點(diǎn)作直線AB,使;4. 做半徑線OC,使,并與圓交于點(diǎn)C;5. 過A、C點(diǎn)作直線,并與 圓交于點(diǎn)D;6. 連接半徑線OD,作直線DE,使 ,并與AB線交與E點(diǎn)。具體為在軸面投影圖流道內(nèi)作很多內(nèi)切圓,內(nèi)切圓圓心距的大小視軸面投影圖的大小而定,距離越小,檢查精度越高,但工作量越大,這些內(nèi)切圓圓心用圓滑曲線連接起來,就得到了葉輪軸面流道中線,還有就是通過計(jì)算過流面的面積F,作FL的坐標(biāo)圖來觀察流道變化情況。 軸面投影圖的檢查軸面投影圖畫出后,檢查流道面積變化是否合理。畫圖時(shí)考慮到:c. 出口前后蓋板保持一段平行或?qū)ΨQ變化;d. 流道彎曲不應(yīng)過急,在軸向結(jié)構(gòu)允許的條件下,以采用較大的曲率半徑為宜。在軸面投影圖上可以比較全面地看到葉輪前后蓋板形狀,葉片入口處、出口處各點(diǎn)相對(duì)于葉輪軸心線的徑向位置和軸向位置,但,入口處、出口處上各點(diǎn)并不定在同一軸面上。圓柱形葉片葉輪繪型主要步驟如下: 葉輪軸面投影圖所謂軸面,是指通過葉輪軸線的截面。目前常用的繪型方法有:圓柱形葉片葉輪繪型法和保角變換繪型法。也由于葉片形狀比較復(fù)雜,制造得不準(zhǔn)會(huì)影響離心泵性能。 第二次精算葉輪外徑葉片出口排擠系數(shù) 出口軸面速度 出口圓周速度 葉輪直徑 與假定值相同,不再進(jìn)行計(jì)算;取為偶數(shù), 便于作圖。 理論揚(yáng)程 (224) 有限葉片數(shù)修正系數(shù)根據(jù)經(jīng)驗(yàn)有限葉片數(shù)修正系數(shù)。 精算葉輪外徑 葉片出口排擠系數(shù) (223)選=4mm,假定=90176。為確保關(guān)死點(diǎn)揚(yáng)程高于設(shè)計(jì)值,所以常取25℃為折中值。下面先計(jì)算進(jìn)口當(dāng)量直徑 (216)表23 K0的選擇 主要考慮效率兼顧效率和汽蝕主要考慮汽蝕(217) 葉輪出口寬度根據(jù)統(tǒng)計(jì)資料(218) (219)考慮到鑄造工藝,取。從研究問題中排除輪轂的影響,即考慮一般情況,引出葉輪進(jìn)口當(dāng)量直徑D0。圖23表示的是穿軸和懸臂葉輪幾何參數(shù)形狀和主要參數(shù)尺寸參數(shù)。其中在葉輪入口側(cè)的軸頸 加工為M16螺紋連接一螺帽,用于軸向固定葉輪。確定出泵軸最小直徑后。 扭矩 (214) 最小軸徑 (215)[τ]是泵軸材料的許用切應(yīng)力(單位:N/m2),其許用切應(yīng)力可取[τ]=(539~687)105, [τ]=600105。由前面所取電機(jī)為Y132S12,故 p=。 軸功率 (212) 計(jì)算功率 (213)K是工況變化系數(shù),~。Hl=H/ηh=25/=Ql=Q/ηv= 軸功率計(jì)算 泵軸的直徑應(yīng)按照強(qiáng)度(拉、壓、彎、扭)和剛度(撓度)及臨界轉(zhuǎn)速條件確定。利用水利力學(xué)的相似原理,引出一個(gè)新的參數(shù)C來表示離心泵的最小汽蝕余量與泵設(shè)計(jì)參數(shù)間的關(guān)系: (27) 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)和單吸單級(jí)泵的 取C=400;由 大于所取電機(jī)轉(zhuǎn)速,合格。比轉(zhuǎn)數(shù)按式26計(jì)算 根據(jù)已知條件得:離心機(jī)以電機(jī)直接驅(qū)動(dòng) 取轉(zhuǎn)速,i=1。比轉(zhuǎn)數(shù)小反映機(jī)器的流量小,全壓(或揚(yáng)程、水頭)高;反之,比轉(zhuǎn)數(shù)大則機(jī)器的流量大,全壓(或揚(yáng)程、水頭)低。 汽蝕過程的不穩(wěn)定,引起水泵發(fā)生振動(dòng)和噪音,同時(shí)由于汽蝕時(shí)汽泡堵塞葉輪槽道,所以此時(shí)流量、揚(yáng)程均降低,效率下降。這個(gè)連續(xù)的局部沖擊負(fù)荷,會(huì)使材料的表面逐漸疲勞損壞,引起金屬表面的剝蝕,進(jìn)而出現(xiàn)大小蜂窩狀蝕洞。 (23) 泵出口速度進(jìn)出口直徑相同,所以速度也相同: (24) 汽蝕計(jì)算 由于葉輪入口處壓力低于工作水溫的飽和壓力,所以會(huì)引起一部分液體蒸發(fā)(即汽化)。出口直徑,對(duì)于低揚(yáng)程泵,可取與吸入口徑相同。而從提高泵的抗汽蝕性能考慮,應(yīng)減小吸入流速;此處下標(biāo)s表示suction(吸入),下處下標(biāo)d表示discharge(排出)。 圖21 泵的進(jìn)口和出口 泵進(jìn)口直徑吸入口直徑Ds由進(jìn)口流速vt(經(jīng)濟(jì)流速)決定, Dt= ( 4Q/πVs)1/2 (21)。葉輪是泵的核心部分。通常,可以采用機(jī)械密封或填料密封來實(shí)現(xiàn)軸與體之間的密封。軸封裝置保證離心泵正常、高效運(yùn)轉(zhuǎn)。葉輪是泵最主要的部件,葉輪有開式、半開式、閉式,它們的效率和汽蝕狀況各不相同。選擇合適的材料是耐腐蝕泵的一個(gè)關(guān)鍵內(nèi)容。 目前國內(nèi)市場腐蝕性液體輸送使用最為廣泛的為不銹鋼材料材料制造的耐腐蝕泵、因其材料制造的耐腐蝕泵具有耐腐蝕范圍廣泛優(yōu)越、維修操作方便等優(yōu)點(diǎn)。耐腐蝕泵顧名思義是具有耐腐蝕性能的泵、主要用于具有腐蝕性液體的輸送。離心泵腐蝕過程的結(jié)果是水泵金屬從金屬點(diǎn)陣中轉(zhuǎn)變?yōu)殡x子狀態(tài),形成可溶的金屬氧化物、其氧化物或較為復(fù)雜的絡(luò)合物,使離心泵失效而不能工作。為防止灌入泵體內(nèi)的液體因重力流入低位槽內(nèi),在泵吸入管路的入口處裝有止逆閥(底閥);如果泵的位置低于槽內(nèi)液面,則啟動(dòng)時(shí)無需灌泵。為防止汽蝕現(xiàn)象的發(fā)生,離心泵啟動(dòng)前要用外來的液體將泵體內(nèi)空間灌滿。這一現(xiàn)象稱為汽蝕。液體吸上原理:依靠葉輪高速旋轉(zhuǎn),迫使葉輪中心的液體以很高的速度被拋開,從而在葉輪中心形成低壓,低位槽中的液體因此被源源不斷地吸上。泵體匯集從各葉片間被拋出的液體,這些液體在體內(nèi)順著蝸體形通道逐漸擴(kuò)大的方向流動(dòng),使流體的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為靜壓能,減小能量損失。葉輪被泵軸帶動(dòng)旋轉(zhuǎn),對(duì)位于葉片間的流體做功,流體受離心力的作用,由葉輪中心被拋向外圍。液體由葉輪中心流向外緣時(shí),在葉輪中心形成了一定的真空,由于貯槽液面上方的壓力大于泵入口處的壓力,被輸液體在大氣壓(或水壓)的作用下通過管道網(wǎng)壓到了水管內(nèi)。在離心力的作用下,液體從葉輪中心被拋出后,同時(shí)液體獲得能量,以高速離開葉輪外緣進(jìn)入蝸形泵殼。泵殼上的液體排出口與排出管連接。泵殼中央有一液體吸入口與吸入管連接。1 末級(jí)葉輪;2平衡盤;3平衡鼓;4平衡盤圖113 平衡鼓與平衡盤聯(lián)合裝置離心泵除了上述主要零部件以外,還有軸承體、托架、支架、聯(lián)軸器等主要零部件。平衡鼓前面是末級(jí)葉輪的后泵腔,后面是與吸入口相連通的平衡室。平衡鼓平衡鼓是個(gè)圓柱體,裝在末級(jí)葉輪之后,隨轉(zhuǎn)子一起旋轉(zhuǎn)。葉輪對(duì)稱布置多級(jí)泵的葉輪半數(shù)對(duì)半數(shù),面對(duì)面或者背靠背按一定次序排列起來,可使軸向力相互平衡。 背葉輪圖119是葉輪上裝背葉片的示意圖。在這種情況下,仍有10%~15%的不平衡力。減小軸向力的程度取決于孔的數(shù)量和孔徑的大小。 平衡孔或平衡管圖111 平衡孔平衡軸向力如圖118所示,在葉輪后蓋板上附設(shè)密封環(huán),密封環(huán)所在直徑一般與前密封環(huán)相等,同時(shí)在后蓋板下部開孔,或設(shè)專用連通管與吸入側(cè)連通。即使采用其它平衡裝置,考慮到總有一定的殘余軸向力,有時(shí)也裝設(shè)推力軸承。如果不消除或平衡作用在葉輪上的(傳到軸上)的軸向力,此軸向力將拉動(dòng)轉(zhuǎn)子軸向串動(dòng),與固定零件接觸,造成泵零件的損壞以至不能工作,可采用下述方法平衡泵的軸向力。一般泵設(shè)計(jì)成既能裝填料密封,又能裝機(jī)械密封。填料一般用浸油或涂有石墨的石棉繩。離心泵的軸封機(jī)構(gòu)有兩個(gè)作用,減少有壓力的液體流出泵體外和防止空氣進(jìn)入泵內(nèi)。軸承是套在泵軸上支撐泵軸的構(gòu)件,根據(jù)泵的大小,軸承可選用滾動(dòng)軸承和滑動(dòng)軸承。 a 普通圓柱形 b 迷宮形 c 鋸齒形圖19 密封環(huán)的形式 泵軸和軸承泵軸一端固定葉輪,一端裝聯(lián)軸器。為了增加回流阻力減少內(nèi)漏,延緩葉輪和泵殼的所使用壽命,在泵殼內(nèi)緣和葉輪外援結(jié)合處裝有密封環(huán),~。葉輪進(jìn)口與泵殼間的間隙過大會(huì)造成泵內(nèi)高壓區(qū)的水經(jīng)此間隙流向低壓區(qū),影響泵的出水量,效率降低!間隙過小會(huì)造成葉輪與泵殼摩擦產(chǎn)生磨損。過流部件形狀和材質(zhì)的好壞是影響泵性能、
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