離心泵水力設(shè)計(jì)的討論現(xiàn)狀 離心泵是如何工作的

第第頁(yè)離心泵水力設(shè)計(jì)的討論現(xiàn)狀離心泵是如何工作的20世紀(jì)70時(shí)代和80時(shí)代,沈陽(yáng)水泵討論所、中國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械討論院、中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)等單位在離心泵水力模型開發(fā)方面開展了很多工作,積累了很多優(yōu)秀的水力模型。并且由沈陽(yáng)水泵討論所負(fù)責(zé)組織并連續(xù)出版了兩期“離心泵水力模型匯編”,為國(guó)內(nèi)各企業(yè)的離心泵水力模型設(shè)計(jì)供應(yīng)了豐富的模型庫(kù)。傳統(tǒng)水力設(shè)計(jì)方法1相像換算法相像換算法是建立在相像理論基礎(chǔ)上的一種方法,通過在一臺(tái)模型泵的基礎(chǔ)上對(duì)相像模型泵的尺寸進(jìn)行放大或縮小來(lái)得到所要設(shè)計(jì)的泵尺寸。對(duì)完全相像的泵來(lái)說(shuō),比轉(zhuǎn)速ns相等。在相像工況下,假設(shè)實(shí)型泵和模型泵的效率相等,已知一臺(tái)泵的幾何形狀和性能參數(shù),利用相像定律,依照比例放大或縮小為另一臺(tái)幾何相像的泵,并換算出相應(yīng)的性能曲線。這種設(shè)計(jì)方法要求要有一個(gè)水力模型庫(kù)。2速度系數(shù)法速度系數(shù)法是以速度系數(shù)圖來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)的。實(shí)質(zhì)上,它仍舊是基于相像理論基礎(chǔ)的一種相像換算法,它同樣要求有好的泵模型,設(shè)計(jì)時(shí)按ns選取速度系數(shù),并作為水力尺寸的依據(jù)。它們的各項(xiàng)系數(shù)都是在比轉(zhuǎn)速大于或等于30r/min的情況下取得的,也就限制了它們用于較低比速和超低比速離心泵的設(shè)計(jì)。目前已有不少人對(duì)這種圖進(jìn)行了改進(jìn),并用此方法進(jìn)行泵的設(shè)計(jì)和優(yōu)化。3面積比原理設(shè)計(jì)法面積比設(shè)計(jì)法是依據(jù)Anderson的面積比原理進(jìn)行設(shè)計(jì)的,即用面積比繪制揚(yáng)程系數(shù)和流量系數(shù)的形式來(lái)修正標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)。其目的是依據(jù)不同的設(shè)計(jì)要求找尋較佳的葉輪和泵體匹配；其依據(jù)是不同的葉輪和泵體匹配將產(chǎn)生不同的泵性能；其實(shí)質(zhì)是將葉輪和泵體作為一個(gè)整體來(lái)系統(tǒng)考慮；其方法是綜合考慮設(shè)計(jì)參數(shù)、經(jīng)濟(jì)性、工藝性和牢靠性等的優(yōu)化設(shè)計(jì)。4加大流量設(shè)計(jì)法加大流量設(shè)計(jì)法依據(jù)低比速泵在小流量范圍內(nèi)運(yùn)行時(shí),效率隨流量的加添而快速提高,并將給定流量和比轉(zhuǎn)速放大作為設(shè)計(jì)參數(shù)來(lái)設(shè)計(jì)一臺(tái)較大的泵在小流量處作小泵使用。這樣的泵不僅在設(shè)計(jì)點(diǎn)處效率有較大提高,而且在整個(gè)使用范圍內(nèi)平均效率均有確定程度的提高。5短葉片偏置法短葉片偏置設(shè)計(jì)的目的是為了改善離心泵葉輪和泵體內(nèi)的速度與壓力分布,以提高泵的性能。其依據(jù)是葉輪內(nèi)速度和壓力分布隨葉輪番道形狀和葉片形狀而變化；其方法是綜合考慮設(shè)計(jì)工況和流道幾何形狀及其工藝性的優(yōu)化設(shè)計(jì)；其緊要措施是在兩相鄰長(zhǎng)葉片中心設(shè)置超短葉片,并向長(zhǎng)葉片背面偏置；其不良后果是可能帶來(lái)鑄造工藝的困難。水力設(shè)計(jì)進(jìn)展目前基于閱歷數(shù)據(jù)和設(shè)計(jì)理論的一元設(shè)計(jì)理論已經(jīng)相當(dāng)成熟,一元設(shè)計(jì)理論也是當(dāng)前普遍接受的設(shè)計(jì)理論,而人們?cè)谠O(shè)計(jì)過程中也已經(jīng)積累了很多優(yōu)秀的水力模型。因此對(duì)于一般化工泵產(chǎn)品,設(shè)計(jì)者已經(jīng)能夠設(shè)計(jì)出一些水力性能比較優(yōu)秀的模型,并能較好的充分用戶的使用要求。離心泵內(nèi)部流動(dòng)是一個(gè)全三維的多而雜流動(dòng),一般設(shè)計(jì)人員對(duì)于內(nèi)部流動(dòng)特性的了解比較有限,而對(duì)于一些特別用途的離心泵,接受一元設(shè)計(jì)理論設(shè)計(jì)的水力模型并不能完全充分要求。因此,優(yōu)化設(shè)計(jì)也隨之顯現(xiàn)。開始階段,它是在基于閱歷的一元設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上,接受優(yōu)化設(shè)計(jì)理論,以某些參數(shù)為目標(biāo)對(duì)水力模型和結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化來(lái)獲得較好的水力性能,在優(yōu)化設(shè)計(jì)過程中相應(yīng)顯現(xiàn)了性能推想和流動(dòng)分析問題。對(duì)于水力旋轉(zhuǎn)機(jī)械的流動(dòng)分析和性能推想,目前已經(jīng)開始大量應(yīng)用計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)（CFD）技術(shù)進(jìn)行全流場(chǎng)的三維數(shù)值模擬[14216],基于流場(chǎng)模擬推想性能,改進(jìn)不利于性能提高的流動(dòng)結(jié)構(gòu),改善葉片負(fù)荷,提高效率。通過多年的進(jìn)展,這類方法能夠較好的用于離心泵的工程設(shè)計(jì)和優(yōu)化?；趦?nèi)流場(chǎng)三維流動(dòng)模擬的離心泵優(yōu)化設(shè)計(jì)將是一個(gè)緊要手段,正在成為離心泵設(shè)計(jì)過程中的關(guān)鍵步驟。其與反問題設(shè)計(jì)技術(shù)相互搭配,并且與CAD技術(shù)、CAM技術(shù)、人工智能技術(shù)等結(jié)合,能夠?qū)崿F(xiàn)高效水力模型的快速、智能化設(shè)計(jì)和制造?；趹?yīng)用需求和進(jìn)展離心泵技術(shù)的需要,并且倚靠于計(jì)算機(jī)、計(jì)算流體力學(xué)以及計(jì)算機(jī)輔佑襄助設(shè)計(jì)等領(lǐng)域的技術(shù)進(jìn)展,人們已經(jīng)在一元設(shè)計(jì)方法的改進(jìn)、優(yōu)化設(shè)計(jì)和內(nèi)部流動(dòng)數(shù)值模擬等方面開展了諸多工作,其中包括國(guó)外較為先進(jìn)的CAD/CFD交互設(shè)計(jì)技術(shù),使得離心泵的設(shè)計(jì)漸漸從一元流設(shè)計(jì)向三元流設(shè)計(jì)方向進(jìn)展。這些工作促進(jìn)了離心泵設(shè)計(jì)理論的進(jìn)展,使得包括離心式化工泵在內(nèi)的很多離心泵的水力性能得到了明顯提高。

推舉產(chǎn)品：G型螺桿泵QJ深井泵

離心泵在正常使用中要定期進(jìn)行維護(hù)，否則有可能會(huì)由于一些小故障發(fā)覺不適時(shí)對(duì)泵造成更大的損壞。下面介紹下正常離心泵運(yùn)行中的維護(hù)內(nèi)容緊要油品哪些。

①潤(rùn)滑：

離心泵在正常運(yùn)行一段時(shí)間后，要常常檢查潤(rùn)滑劑的質(zhì)量和油位。

檢查潤(rùn)滑劑的質(zhì)量，由于泵的潤(rùn)滑油箱內(nèi)可能被輸送介質(zhì)或者介質(zhì)中的其它物質(zhì)進(jìn)入而影響泵的正常運(yùn)行。潤(rùn)滑劑的質(zhì)量可用肉眼察看或定期取樣分析?？蓮挠臀粯?biāo)記上看出潤(rùn)滑油的油位，判定是否缺少潤(rùn)滑油。

新泵運(yùn)行一周后應(yīng)換油一次，大修時(shí)換了軸承的泵也應(yīng)換油。由于新的軸承和軸運(yùn)行跑合時(shí)有異物進(jìn)入油內(nèi)，必需換油。以后每季換油一次?；び帽盟玫臐?rùn)滑脂和潤(rùn)滑油要符合質(zhì)量要求。

②振動(dòng)：

泵在運(yùn)行中，由于零配件質(zhì)量和檢修質(zhì)量不好，操作不當(dāng)或管道振動(dòng)影響等原因，往往會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)。假如振動(dòng)超過允許值，應(yīng)停車檢修，免使機(jī)器受到損壞。表2—10為離心泵振動(dòng)值允許范圍。

③軸承溫升：

泵在運(yùn)行過程中，假如軸承溫升很快，溫升穩(wěn)定后軸承溫度過高，說(shuō)明軸承在制造或安裝質(zhì)量方面有問題；或者軸承潤(rùn)滑油（脂）質(zhì)量、數(shù)量或潤(rùn)滑方式不符合要求。

若不適時(shí)處理，軸承有燒壞的不安全。離心泵軸承溫度允許值為：滑動(dòng)軸承65℃；滾動(dòng)軸承70℃。該允許值是指運(yùn)行一段時(shí)間后軸承溫度的允許范圍。新?lián)Q上的軸承，運(yùn)行初期，軸承溫度會(huì)升得較高，運(yùn)行一段時(shí)間后，溫度會(huì)下降一些，并穩(wěn)定在某一數(shù)值上。

④離心泵運(yùn)行性能：

泵在運(yùn)行過程中，假如液體來(lái)源無(wú)變化，進(jìn)出口管線上閥門的開度未變，而流量或進(jìn)出口壓力變化了，說(shuō)明泵內(nèi)或管道內(nèi)有故障，要快速查明原因，適時(shí)排出，否則將造成不良后果。

⑤機(jī)組聲響泵在運(yùn)行過程中發(fā)出的聲響，有的是屬于正常的，有的則屬于非正常的。對(duì)于非正常的聲響，引起離心泵異響緊要有流體和機(jī)械兩個(gè)方面