離心泵課程設(shè)計

1、TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark0 o Current Document 第一章緒論3泵的用途3 HYPERLINK l bookmark4 o Current Document 1.2泵的分類3 HYPERLINK l bookmark6 o Current Document 離心泵主要部件4 HYPERLINK l bookmark13 o Current Document 第二章結(jié)構(gòu)方案的確定5 HYPERLINK l bookmark15 o Current Document 確定泵比轉(zhuǎn)速5 HYPERLINK l bookmark21 o Curr

2、ent Document 2.2確定泵進、出口直徑5 HYPERLINK l bookmark27 o Current Document 2.3確定效率和功率以及電動機的選擇5 HYPERLINK l bookmark50 o Current Document 2.4聯(lián)軸器處軸徑的初步確定及軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計6第三章葉輪的水力設(shè)計7 HYPERLINK l bookmark70 o Current Document 葉輪進口直徑D0的確定7 HYPERLINK l bookmark58 o Current Document 確定葉片入口邊直徑D81 HYPERLINK l bookmark60 o

3、Current Document 3.3確定葉片入口處絕對速度V和入口寬度b811 HYPERLINK l bookmark64 o Current Document 確定葉片入口處圓周速度U18 HYPERLINK l bookmark76 o Current Document 確定葉片數(shù)Z9 HYPERLINK l bookmark78 o Current Document 確定葉片入口軸面速度V和入口安放角09mi1 HYPERLINK l bookmark80 o Current Document 確定葉片出口安放角0和葉輪外徑D922 HYPERLINK l bookmark82 o

4、 Current Document 3.8確定葉片厚度S9 HYPERLINK l bookmark84 o Current Document 3.9計算排擠系數(shù)e193.113.123.13101112 HYPERLINK l bookmark86 o Current Document 3.10確定葉片包角申10確定葉片出口寬度2計算有限葉片時，液體出口絕對速度v2以及v2與u2的夾角2葉輪的軸面投影圖以TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark94 o Current Document 第四章壓水室的設(shè)計12 HYPERLINK l bookmark96 o Cu

5、rrent Document 4.1基圓直徑馬的確定13 HYPERLINK l bookmark98 o Current Document 壓水室的進口寬度13 HYPERLINK l bookmark100 o Current Document 隔舌安放角a313 HYPERLINK l bookmark102 o Current Document 泵舌安放角013 HYPERLINK l bookmark104 o Current Document 斷面面積F13 HYPERLINK l bookmark106 o Current Document 當(dāng)量擴散角14 HYPERLINK l

6、 bookmark108 o Current Document 4.7各斷面形狀的確定14計算數(shù)據(jù)匯總16結(jié)束語17 HYPERLINK l bookmark130 o Current Document 參考文獻18- - -第一章緒論11泵用途農(nóng)業(yè)灌溉和排澇，城市給水排水；動力工業(yè)中鍋爐給水泵、強制循環(huán)泵、循環(huán)水泵、冷凝泵、灰渣泵、疏水泵、燃油泵等；采礦工業(yè)的礦山排水泵、水砂充填泵；石油工業(yè)中泥漿泵、注水泵、深井才有泵、輸油泵、石油煉制泵等；化學(xué)工業(yè)中耐腐蝕泵、比例泵、計量泵。12泵的分類泵：通常把提升液體、輸送液體和使液體增加壓力的機器統(tǒng)稱為泵。（1）葉片泵：利用葉片和液體相互作用來輸送液

7、體，如離心泵、混流泵、軸流泵、旋渦泵等。（2）容積泵：利用工作容積周期性變化來輸送液體，如活塞泵、柱塞泵、隔膜泵、齒輪泵、螺桿泵等。（3）其它類型泵：只改變液體位能的泵，如水車；或利用流體能量來輸送液體的泵，如射流泵、水錘泵等。流量在520000m3/h，揚程在82800m范圍內(nèi)使用離心泵比較合適。優(yōu)點：效率高、體積小、重量輕、轉(zhuǎn)速高、流量大、結(jié)構(gòu)簡單、性能平穩(wěn)、容易操作和維修等。缺點：啟動前需要灌泵、液體粘度對泵性能有較大影響，如下圖1-1所示。)0008001000Q(米VRb0O08086圖1-1離心泵輸送清水的粘度極限13離心泵主要部件!葉輪:將原動機能量傳遞給液體的零件；一般前蓋板、

8、后蓋板、葉片輪轂組成；分為閉式、半開式和開式葉輪（很少用）。吸入室使液體以最小損失均勻進入葉輪；錐形、圓環(huán)形、半螺旋形吸入式。壓出室以最小損失將葉輪中流出的液體收集，均勻的引至吐出口或次級葉輪，順便將一部分動能變?yōu)閴耗?；螺旋形、環(huán)形、徑向?qū)~、流道式導(dǎo)葉和扭曲葉片式導(dǎo)葉。密封環(huán)1為減少高壓區(qū)液體向低壓區(qū)流動。泵體和葉輪上分別安裝了兩個密封環(huán)一泵體密封環(huán)和葉輪密封環(huán)。I軸封機構(gòu)1泵軸伸出泵體處，旋轉(zhuǎn)泵軸和固定泵體之間有軸封機構(gòu)，減少壓力液體流出泵外和防止空氣進入泵內(nèi)；有骨架橡膠密封、填料密封、機械密封和浮動環(huán)密封。I軸向力平衡機構(gòu)1作用在轉(zhuǎn)子上的力不平衡產(chǎn)生了軸向力，單級泵用平衡孔或平衡管，多級

9、泵采用平衡盤或平衡鼓。離心泵還有泵軸、中段、軸承體、托架、支架、聯(lián)軸器等主要零部件a?圖1-2離心泵的葉輪- -v- -1- -第二章結(jié)構(gòu)方案確定2.1確定比轉(zhuǎn)數(shù)計算泵的比轉(zhuǎn)數(shù)化，確定泵的結(jié)構(gòu)方案。公式為s(101)3.65n、；Qn=sH3/4式中Q單吸葉輪泵的流量，m3/sH單級葉輪泵的揚程，m。貝y：365x1450 xj4%oon=s26.734=153.170,4Q兀v$2.2確定泵進、出口直徑泵的進出口直徑。吸入口直徑D由進口流速v（經(jīng)濟流速）決定,S$初選v=1.53m/s514x416一3600D=|3.14x1.53=31.01mm按標(biāo)準(zhǔn)取D=32mms而出口直徑D按經(jīng)驗公式

10、D=（0.71.0）D確定。tts對于低壓小流量泵，取泵出口直徑，則取D=D=32mmts2.3確定效率和功率以及電動機的選擇1）估算容積效率:耳=1-v1+0.68n23s1-1+0.68x153.17023=0.952）估算機械效率:1耳二m1+820n2s11+820153.1152二0.973）總效率：耳二0.774）估算水力效率：0.77=0.95x0.97=0.81軸功率:P二込a1000二9.8x103x150 x60=31.818kw1000 x0.77x3600配套電機功率P二KP=1.2x32.592=39.111kwca選用電動機查機械設(shè)計課程設(shè)計附表9-1,選用Y225

11、M-2型電動機。其參數(shù)為同步轉(zhuǎn)數(shù)為3000r/min，滿載轉(zhuǎn)數(shù)為2970r/min,額定功率為45kw。錯誤！未找到引用源。2.4聯(lián)軸器處軸徑的初步確定及軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計1）軸徑的確定泵軸的直徑應(yīng)按其承受的外載荷（拉、壓、彎、扭）和剛度及臨界轉(zhuǎn)速條件確定。因為扭矩是泵軸最主要的載荷，所以在開始設(shè)計時，可按扭矩確定泵軸的最小直徑（通常是聯(lián)軸器處的軸徑）。扭矩M=97360Pc97360 x39.111=2626.101kgcm1450泵軸選用35Q275,正火處理，查表錯誤！未找到引用源。=（400口500）kg/cm2，取工=450kg/cm2錯誤！未找到引用源。最小軸徑：d11281.862=0

12、.2x450=24.24mm2）軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計考慮軸上零件的固定和定位，以及裝配順序，選用下圖裝配方案:圖1-3軸上零件裝備圖第三章水利設(shè)計（速度系數(shù)法）3.1葉輪進口直徑D0的確定1）求V0V二Kv2gH，查泵產(chǎn)品設(shè)計規(guī)程圖1-1-15得K=0.200V0、V）-V=0.2xp2x9.8x26.7=4.575m/s02）求通過葉輪的流量Q0.95x3600-0.12233）求葉輪進口直徑D0：4Q:市0:4X0.122：3.1415x4.575=184.226mm3.2確定葉片入口邊直徑d1D一般按n確定：n=100-200取D=D=184.266mm1ss103.3確定葉片入口處絕對速度V和

13、入口寬度b1取V=V=4.575m/s103.1415x0.184x4.575=46.13mm為提高氣蝕性能可適當(dāng)增大b1,取b1=30mm，經(jīng)驗表明，葉片入口過流斷面積和葉輪入口面積之比，在下列范圍內(nèi)較好：1.1V兀D1b1V2.54兀DbI兀D2043.1415x0.184x0.0303.1415x0.1842=0.652合適。3.4確定葉片入口處圓周速度u1兀Dnu=11603.1415x0.184x1450,=13.969m/s60- - -3.5確定葉片數(shù)ZTOC o 1-5 h z對n=100(60250)Z=6s3.6確定葉片入口軸面速度v和入口安放角0mi1V=eV取8=1.3

14、,貝yV二1.3X4.575二5.948m/sm1111ml設(shè)進口無旋，則液流角01為：tan0=解得0=41.11u14.12111取葉片入口安放角為：01423.7確定葉片出口安放角0和葉輪外徑D22一般取01640。，高n取小值，低n取大值，通常取02030TOC o 1-5 h z2口ss2U在這里取030，由圖1115取K=1.00。 HYPERLINK l bookmark66 o Current Document 2u2uK2gH=1.00XJ2X9.8x26.7=22.876m/s=34.293m/s2u60u兀n60 x22.8763.1415X1450=301.462mm3

15、.8確定葉片厚度s葉片厚度S可按下列經(jīng)驗公式計算：SKD:邑+1=5X0.301X267+1=5mm，材料為鑄鐵。2z63.9計算排擠系數(shù)81葉片圓周厚度5和節(jié)距t115=8mm=9mm1sin卩sin421兀D3.1415x184.2661=96.479mmzTOC o 1-5 h zt兀D1*匕;t-5_Sz11兀D-r1sin卩3.1415x0.1841964797883.1415x0.184-000421=13sin42。此處計算的81與假設(shè)的81相符，不需要重算。3.10確定葉片包角申對n=60220的泵，一般取申二75150,低n取大值，取申二135ss3.11確定葉片出口寬度b2

16、由圖1-1-15取K=0.14，葉輪出口軸面速度為：Vm2=KVm2v2gH=0.14x、：2x9.8x26.7=3.203m/s葉片出口圓周厚度:Ssin卩2=10mmsin30葉輪出口寬度b2：QGd-Z5A22m2(3.1415x0.301-6x0.01)x3.203-40-538mm3.12計算有限葉片時，液體出口絕對速度v2以及v2與u2的夾角:VUm2u2s2tanB23203=22.876-=17.376m/stan30。2申r2*2Zr2r221(0.301丫2x0.96(0.301丫(0.097=0.3347式中：申-(0.550.68)+0.6sinB22（經(jīng)驗系數(shù)）取申0

17、.917.3761+0.3347=13.019m/sVatan1m2TOC o 1-5 h z2Vu23.0231=tan-1=1413.019V2+V22u2m213.0192+3.2032=13.407m/s=19.700m/s3.13葉輪的軸面投影圖圖1-4葉輪軸面投影圖簡圖第四章壓水室的設(shè)計壓水室是指葉輪出口到泵出口法蘭（對節(jié)段式多級泵是到次級葉輪出口前,對水平中開水泵則是到過渡流道之前）的過渡部分。設(shè)計壓水室的原則：1、水力損失最小，并保證液體在壓水室中的流動是軸對稱的，以保證葉輪中的流動穩(wěn)定；2、在能量轉(zhuǎn)換過程中，軸對稱流動不被破壞；3、消除葉輪的出口速度環(huán)量，即進入第二級葉輪之前

18、，速度環(huán)量等于0。4、設(shè)計工況，流入液體無撞擊損失。5、因流出葉輪的流體速度越大，壓出室的損失hf越大，對低ns尤甚，因此對低ns泵，加大過流面積，減小損失hf。D3=(1.03口1.10)D24.1基圓直徑d的確定取D=1.08D=1.08x0.226=243.919mm324.2壓水室的進口寬度b=b+2S+C=15.061+2x5+10=35.061mm(取C=10mm)324.3隔舌安放角a3叫=a2=14。4.4泵舌安放角e查手冊，=254.5斷面面積F采用速度系數(shù)法，查得Kv3=0.36，壓水室中液流速度:V=KJ2gH=0.36xy2x9.8x60=12.345m/s3V3V第8

19、斷面的面積：F=Q=150=3375.186mm28V12.345x36003其他各斷面面積：77F=F二一x0.00337=2953.287mm2788866F=F二一x0.00337=2531.389mm26888F=-F=-x0.00337=2109.491mm2TOC o 1-5 h z588844F=F二一x0.00337=1687.593mm2488833F=F二x0.00337=1265.695mm2388822F=F二一x0.00337=843.797mm22888F=1F=1x0.00337=421.898mm218884.6當(dāng)量擴散角擴散角錯誤！未找到引用源。常用范圍為0=

20、6口10。，取e=8。錯誤！未找到引用源。4.7各斷面形狀的確定確定5角:一般5=15?？?0，取5=20求A、B值：人90-5“。90-20“A=tan5”an-=tan20 xtan-=0.25492290+590+20B=A(1-A)cos5+60-兀A2=0.2549(1-0.2549)cos20+x2x3.14x0.25492=0.3031求斷面高H及半徑R(8個斷面分別求)斷面1:H=土鏟+4BF112B=一35061+.0612+4x03031x421898=10.989mm2x0.3031R=A*H=0.2549x10.989=2.801mmi1斷面2：H=_+4琴2=一350

21、61350612+4x03031x礙797=20.451mm2x0.3031R2=A*H=02549x20451=5213mm斷面3：H3=一35061350612+4x03031x1265695=28.886mm2x0.3031=A*H=0.2549x28.886=7.363mm3斷面4：-b+Jb2+4BFH-33442B-35.061+丫35.0612+4x0.3031x1687.593二=36.571mm2x0.3031R-A*H=0.2549x36.571=9.322mm44斷面5：-b+Jb2+4BFH-33452B-35.061+、；35.0612+4x0.3031x2109.4

22、91=43.676mm2x0.3031R-A*H=0.2549x43.676=11.133mm55斷面6：-b+Qb2+4BFH-33462B-35.061+J35.0612+4x0.3031x2531.389“=50.314mm2x0.3031R-A*H=0.2549x50.314=12.825mm66斷面7：b+Qb2+4BFH-33772B-35.061+J35.0612+4x0.3031x2953.287f二=56.569mm2x0.3031R-A*H=0.2549x56.569=14.419mm77斷面8一b+Jb2+4BFH338-82B-35.061+y35.0612+4x0.3

23、031x3375.186“c”=62.936mm2x0.3031R-A*H=0.2549x62.936=16.042mm88葉片計算數(shù)據(jù)匯總計算量符號數(shù)值單位進口直徑D093.407mm入口直徑D193.407mm入口寬度b123.454mm葉片數(shù)Z6個入口安放角133度出口安放角230度葉輪外徑D2225.851mm葉片厚度S5mm排擠系數(shù)11.3度葉片包角申135度葉片出口厚度b215.061mm結(jié)束語為期一周的課程設(shè)計終于結(jié)束了，雖然整天很忙碌很疲勞，但感覺收獲還是蠻大的。通過這次課程設(shè)計，不僅學(xué)到了離心泵水利設(shè)計的知識，而且還學(xué)會了運用各種軟件。尤其是后者，通過這幾天的學(xué)習(xí)和使用，我們已經(jīng)基本掌握了這些軟件的使用方法和特點，比如說word和excel，以前只是懂了個皮毛，現(xiàn)在有了更深一步的了解和學(xué)會了大部分基本使用方法，我想這些軟件的