浅析大型双吸泵的设计.pdf

《浅析大型双吸泵的设计.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、GMf，lC毋CoJlsfrHcffo”＆％阳r，JldHsfrv浅析大型双吸泵的设计泰州泰东泵业有限公司(江苏225300)钱万钧【摘要】浅析在研制某苯乙烯工程循环水系统的大型双吸循环水泵过程中，通过对水力、结构设计分析探究，就如何保证大型双吸泵既能高效、稳定、安全。和可靠运行，又能满足运行的经济性、管理的实用性提出相应的措施；经过用户现场运行试验和验证取得了满意的效果。【关键词l大型双吸泵设计措施效果一、任务的提出为满足山东齐鲁石化设计院立项的国家重点工程，某化学公业园苯乙烯工程循环水系统的用泵，要求研制能够适应该苯乙烯工程现状和发展前景的循

2、环水泵；设计要求的技术参数是：流量Q=6600m3／h，扬程日=60m，效率，7=85％，必需汽蚀余量ⅣPs日，≤8．0m，转速，l=980“min，配带电动机功率P=1400kw，结构形式单级双吸中开卧式离心泵。就主要性能指标而言，不仅达到20世纪90年代国际上同类产品的先进水平，而且意味着具有填补国内同类产品型谱中空白的意义。因此研制的产品不仅仅满足苯乙烯工程工艺循环系统的性能使用要求，而且产品的结构设计既要符合标准化、通用化原则，又要有稳定可靠运行的经济性、实用性；同时为了便于现场运行管理在关键运转部位安装自动检测监控、自动加油等装置，以确

3、保设备长期安全可靠运行。二、设计方案的优化思路鉴于该大型双吸泵对效率、汽蚀性能及可靠性的62{然嬲：Ⅲ铷期要求，大型泵昂贵的试制成本和复杂的试验条件以及生产能力和工艺水平等诸多因素的困扰；为了确保研制产品成功，一方面精心选择模型泵，遵循选用原则：首先选择性能参数既要符合相似理论的规定，并且过流部分结构几何形状几乎完全适宜的水力模型，并且通过对所选的水力模型重新一一进行性能试验进一步确认筛选；在新泵设计的计算过程中通过对相似理论的认真探究，认识到只有正确运用相似计算及其修正公式的前提下才能保证相似设计可靠性。另一方面结构设计过程中，通过对各种结构的

4、设计使用经验和力学分析比较，以及对过流面积与截面形状间关系的分析和精算，最终认定采用双蜗壳蜗形体的结构和转子支承轴承部件采用油润滑结构等总体结构方案；同时参考0mega系列双吸泵相似产品的性能参数作为设计目标和要求。1．水力设计相似理论的应用该大型双吸泵是典型的流体水力机械，在研制时主要依据相似理论和相似公式将大型泵的性能参数和几何尺寸予以适当缩小，其目的：首先用于选择相宜的模型，披露设计计算的难度，分析制造加工所需工艺水平，预测模型试验设备所应具备的条件；鉴于该型泵所要求高效率、高抗汽蚀的特性，而目前几乎又无法获得这种具有双高特性的优秀水力模型

5、，因为具有高效率的泵往往汽蚀性能稍逊一筹，但高汽蚀性能的泵在效率方面显得有所不足，所以只能选择多种相近模型进行试验确认，并通过对局部水力几何尺寸进行修改、微调和完善，力图获得满意的适宜模型。2．采纳先进的设计方法提高效率和改善汽蚀性能(1)双吸泵叶轮的优化设计1)双吸叶轮是由两个背靠背的单吸叶轮组合而成，选择采用相邻叶片相互错开30。角度、中间加隔板的低脉动双吸叶轮结构(见图1)，流体通过叶轮两侧流道时被分成互不干扰的两部分，在叶轮出口处两侧流体相互混合，使压水室内速度分布更均匀，流场不平衡产生的作用力降到最低程度，且压力脉动最小，泵运行更加平稳

6、可靠，具有减少叶轮内部轴向漩涡和显著的抗汽蚀性能及高效率特性。图1低脉动双吸叶轮结构示意2)合理设置叶片各过流部位的最佳流速，精心选择叶片的进口角、出口角、叶片数以及包角等几何参数，充分重视叶片进口角的微调，创造更加满意的入口流态，更好地迎合流体的进入，避免流体通过流道时出现失速、脱流和突变现象，有效降低水力损失实现提高效率。3)充分考虑流道合理变化的规律，力求流道从进到出的变化趋于平缓，合理设计叶轮的进、出口几何形状；采用适当增加叶轮进口处的过流面积，当然进口面积的增大，缩短了叶片相对过流长度，泵的扬程略有下降，应适当向前延伸叶片进口边，不仅能

7、改善泵的汽蚀性能，而且可以避免对扬程产生不利的影响，能够达到改善汽蚀性能的同时对效率没有明显的影响，且有可能共同有所提高。反之，不仅有可能会在叶轮叶片进口处产生回流漩涡，泵的汽蚀性能恶化，且同时会对泵的效率造成不良的影响。4)铸造时型芯表面涂覆醇基涂料使铸件表面更加光滑，喷砂打磨后在流道内涂刷贝尔佐纳1341涂料，使流体摩擦损失降到最低程度，达到提高效率、增强抗汽蚀性能以及延长使用寿命的目标。(2)双吸泵蜗形体的优化设计1)采用双蜗壳结构形式的蜗形体取代传统的单蜗壳体，这种结构实际上是由相互呈180。两个独立的蜗室组成(见图2)，最终两股液流汇合

8、到共同的排出口；尽管在部分流量下每个l80。弧段上的压力是不平衡的，但这两个力大小相等且方向相反，仅产生很小的径向反作用力；由此可见，虽