单级双吸离心水泵水力设计.pdf

《单级双吸离心水泵水力设计.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、单级双吸离心水泵水力设计上海瑞晨环保科技有限公司(201801)赵鹏举马晓玫【摘要】针对双吸泵发展现状及方向进行分析，通过不同水力参数间的匹配组合并结合传统设计方法，能够快速指导设计过程并得到理想性能的产品，通过测试结果分析不同参数取值对泵性能的影响，给泵设计工程师们以借鉴。【关键词J水力参数性能设计优化过程结果分析一、前言单级双吸离心泵广泛应用于城市给排水、供水、冶金、化工、造纸、油田、热电厂、空调、排涝灌溉以及各种水利工程。其在泵应用中数量和功率都占较大比例，也是较为典型的一类离心泵。我国双吸泵的设计主要经历最初前苏联双吸泵基础上发展的SH型泵、泵厂联合设计S型泵、借

2、鉴国外水力模型(女RKSB、安德里兹、荏原和]ITT)各企业自行开发的新一代双吸泵。在泵行业发展的过程中，随着改革开放及国企改制涌现出大批的民营水泵企业及合资企业。但由于国内经济粗狂式的发展，属于通用机械的水泵并没有在研发中投入过多的资源。只是借用原水力模型和结构进行生产，同时在2008年经济萎缩的市场中，很多民营企业通过对水泵瘦身的方式降低水泵的成本，但这往往牺牲了泵运行的稳定性。相对而言，过去的J0多年是水泵发展的黄金时间，涌现出很多的民营企业和合资企业，而且有的规模在国内占据前列。但生产的水泵效率并不高，市场上批量生产能达到国标A线的产品并不多见，相比国外的产品，更

3、是相形见绌，在经济粗狂式发展的过程中我们的产品主要通过价格取得市场占有率。自2008年金融危机以后，国内渐渐出现产能过剩，经济持续增长乏力，资源环境破坏问题日益突出，在十三五规划后开启经济转型之路，钢厂产能压缩、火电项目暂停审批、水泥行业淘汰落后产能，同时电解铝、化工、玻璃及造纸等行业都出现产能过剩的情况。对于传统制造业的水泵行业来说，未来行业势必会出现重组、兼并、淘汰的现象，必将涌现出一部分优质企业，走向国际市场。今后我们的市场需要高端的产品，对产品要求具有效率高、稳定性好和使用寿命长的特点。用泵企业采购泵的费用要计算使用的整个过程，而不是一次性采购费用。以一台双吸泵为

4、例，流量800m3／h，扬程32m，效率70％，轴功率100kW；若效率提高1％，轴功率为98．2kW，节约1．8kW／h，每年按开机时间8000h计算，可节约14400kW·h；每台泵设计使用寿命按15年计算，共节约电量21．6万kW·h；lkW·h按0．5元计算可节约10．8万元。因此，单台100kW的水泵效率提升1％，可节约电费10．8万元人民币，是泵本身价格的3—5倍；所以在如今的市场环境中，泵的出路只有不断研发新产品和优化以前老产品，在使用性能上不断提高才能占有市场。二、设计思路与过程1．水力设计概述单级双吸离心泵可近似看做两个单级叶轮背靠背排布，轴向力相互抵消

5、，流量为两个单吸叶轮之和，扬．．。GM通用觚麓节箕2017ae第6期、mw．Ctjjx．COnl￡蝴M呻G砌麓秘扰鼢劈&通㈣蛾．．舳r咿水‰罄哺．城胁程和单吸叶轮相同的产品，在水力设计中，双吸泵叶轮按单吸叶轮，流量减半的计算方法设计，主要的水力部件有半螺旋形吸水室、叶轮、压水室等三个部分。对于一元流动理论来说，主要运用相似换算法和速度系数法，相似换算法主要基于某一个产品的性能，对比转速相近的运用相似原理进行换算，速度系数法是基于一系列产品的性能，总结出设计计算公式，在通过公式对所需产品进行计算，其本质都是基于以前产品的性能，而这一技术水平是20世纪70—80年代水平，均是

6、过去时代的标准，新的设计理论及方法并未出现，至少在高等院校的教材中还未出现。在水泵设计领域近几年发展速度较快的技术为CFD，它通过对已设计的水力模型进行仿真计算，得出设计结果，这一技术大大缩短了水力模型的研发周期和研发成本，但由于计算流体力学理论公式和计算机内存性能，不能大面积普及，也不能做到100％准确。还是要通过测试台测试反馈后修正计算方法或边界条件。但这一结果对设计具有重要的指导意义。2．新设计计算参数取值通过对水力模型的研发及测试，笔者总结出一套自己的参数取值方法，以供泵设计工程师参考。在对双吸泵参数取值计算时还是采用速度系数法进行修正计算；对不同的比转速取值也相

7、应不同。(1)进口系数‰在传统设计中，‰的取值不但影响叶轮进口面积的大小，还影响密封环直径，从而影响容积效率，但笔者发现对于进口大小主要影响叶轮叶片进口面积和流道形状，为使得有较大的水力半径，较小的湿周长度，需综合考虑进口系数的大小，对于低比转速泵取较大的‰，不但增大叶轮进口面积，减少相对流速，还能减少流道长度，减少液流在流道中的局部损失；对于高比转速取较小的k。可有效增加叶轮流道长度，使叶型更平滑，对液流能更好地做功，一般取值见表1。表1进口速度系数k。随比转速11。的取值k。．5～5548～54．5～4843～4．54．2