低比转速清水离心泵的设计.pdf

CM城建/水工业用机械
GM in City Construction Water Industry
低比转速清水离心泵的设计
上海瑞晨环保科技有限公司(201801)薛建康陈招锋赵鹏举
摘要】针对低比转速离心泵的特点,结合现案例,来进步论述低比转速离心泵在水力部件特征参
有设计方法,对水力部件特征参数的取值优化设计。与「数上的取值倾向。首先有必要区分非穿轴泵和穿轴泵的
此同时,根据不同泵型的结构特点,有意识地进行优选特征尺寸参数,即轮穀直径d,如图1所示,非穿轴泉
参数的合,以期达到设计目标、为此分別通过非穿抽-0,穿轴象0
泵、穿轴泵的成功案例进行分析,考虑离心系多参数之
间的交互作用,为低比转速清水离心泵的研发设计提供
二、低比转速离心泵设计概况
参考。
1.低比转速离心泵特点
【关键词】低比转速离心泵优化设计交互
性能参数特点:流量較小,一般为Q=3~300mh
作用研发设计
扬程较高,一般=10~150m;几何形状特点:出口宽
前言
度较小,扬程较高,通常要求有较大的叶轮外径,轴面
流道狭窄。叶轮叶片と间的扩散较为严币,叶片也常常
低比转速离心泵一般是指比转速n、=30~80的离心
采用园柱形的,如图2所示。
泉,具有小流最、高扬程的特点,泛应用于锅炉给
水、矿山、炼钢和化工等领域。长期以米该类型泉住水
力性能方面存在以下题:泉的效率低下、浪费能源、
诱发机械故障;扬程曲线易出现坨峰,运行「况不稳
定
结合笔者实际⊥作经验,旨在论述低比转速清水
离心泵的设计取值,通过非穿轴泵和穿轴泵的炳个实际
图2圆柱形叶片
2.低比转速离心泵水力特性
该类型泵效率低下主要由以下炳方面原因组成
1)叶轮中的圆盘摩擦损失与它外径的5次方成正.
比,该泉的叶轮外径较大,因此较大的外径是引起泉效
悴低下的主?之
(a)非穿轴泵
(b)穿轴泵
2)叶轮出口处液流速度较高,叶轮出口与蜗売在
图1轮毂直径示意
联合工作时造成较大的泉体内的水力摩擦损失。
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CM通用枷
ww.ctyx.com2016年第l1期
万方数括
城建/水.业通用机械(M
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想要堤高效率,原则上就是要尽可能降
表1 RCCW50-200其余主要特征参数
低固盘摩擦损失及叶轮与泉体之间的泉体水
特征参数
力摩擦损尖
mm
/(mm2)
3.低比转速离心泵发展现状
计算
5.2
20)2
该类型泵,按轮毂尺」可分为卡穿钳泵
轮毂d4-0)和穿轴泵(轮毂dh≠0),国
优化「取值
9
195
16
内前主流设计是在基」相似换算的基仙.
比较「1.7倍「减小「増大60
倍「降低较多
常常忽略了轮毂对进口液流甚至泵结构尺寸
的影响。而业内人士知道,该类型泵的流量
注:因、B2常为经验值,表格中叶算的及B值是参考相同比转速水力模
所待。
小,泉的进口面积也小,事实上対于非穿轴
为了控制泵的圆摩擦损失,采较宽的叶轮出口宽度,同
泉*讲,轮教对进液流影响是比较大的。「时加人包角,有效地控制叶片创的扩散横失。在采州人包角的问
4.低比转速离心泵优化设计思想
时,出口安放角B2降低较多,同样川片数(Z=5)的减少有效地
鉴于以上论述、笔者认为对于非轴泵避免了由于采用较大出ロ宽度可能引起Q-出线发生驼峰的现
和穿轴泵,考虑到轮毂对进口液流的扰动
象
有必要在水力设计叶対40和ム/0的水力模
将泉体Fm而积放大,主要是考虑泉体喉部而积放大后,泉的
型区判対待。对于不同类型的泉想要提高设
高效点后移,这样在保证了设计点效率的同时也扩大了泵高效区.
计效率,有必要盐合本身盐特点及外特「的运行围。这样做的好处,还可以降低从叶轮流山的高速流
性曲线QH要求側重取值,优化参数
与泵体之间的水力摩擦损尖,提高泵效率。
性能出线如图3所示,分列出偏小流量、设计流量及偏大流量
设计案例
点的測试参数,见表2。
此处为便」下面的例证论述,先对未提
性能曲线
及参数进行逐说明
し型号」RCWS3-200类型」非穿铀
m转速,单位为 I/min;
b2一叶轮出口宽度,单位为mm
D2叶轮外径,单位为mm;
O-H
B2叶片出1安放角,单位为°
叶片包角,单位为°
8
Fm-泵体Ⅷ断面面积,单位为mm2
000
乏兰尽
F导『喉部面积,单位为mmr
L扩散段长度,单位为mm。
O-N
1.単级单吸悬臂式离心泵
在通用泵中,单致泵以其结构简单
图3 RCCW50-200性能曲线
操作方便、适川范垌广等诸多优点被厂泛
表2RCCW50-200偏小流量、设计流量及偏大流量点的测试参数
应用,因此单级泉的好坏对于循环水系統
轴功率
m
能耗的指标影响较大。泉型号:RCCW50
(m/h)
200(轮報d=0);设计参数:Q-=15mh、
偏小流量
8.5
3.2
H-=54m、P=2950r/min。泵的比转速公式
代入设计参数得
设计流量
15
54
偏大流量
18
4.5
其余主要特征参数的结果,见表1。
C通用
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