螺旋離心泵的設(shè)計

1、第一章 第一章 緒論 緒論1.1 1.1 螺旋離心泵概述 螺旋離心泵概述泵是把原動機的機械能轉(zhuǎn)換為抽送液體能量的機器。一般，原動機通過泵軸帶動葉輪旋轉(zhuǎn)，對液體做功使其能量增加，從而使要求數(shù)量的液體從吸入口通過泵的過流部分，輸送到要求的高度或要求有壓力的地方。泵是世界上最早發(fā)明的機器之一。現(xiàn)今世界上泵產(chǎn)品產(chǎn)量僅次于電機，所消耗的電量大約為總發(fā)電量的四分之一。泵的種類甚多，應(yīng)用極為廣泛。除農(nóng)田灌溉、城市和工業(yè)給排水、熱電廠、石油煉廠、石油礦

2、廠、輸油管線、化工廠、鋼鐵廠、采礦、造船等部門外，目前泵在原子能發(fā)電、艦艇的噴水推進、火箭的燃料供給等方面亦得到重要應(yīng)用。另外，還可以用泵來對固體如煤、魚等進行長距離水力輸送。泵抽送的介質(zhì)除水外，有油、酸、堿漿料……一直到超低溫的液態(tài)氣體和高溫熔融金屬。可以說，凡是要讓液體流動的地方，就有泵在工作。泵在國民經(jīng)濟中起著十分重要的作用。根據(jù)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，泵輸送固態(tài)物質(zhì)的應(yīng)用領(lǐng)域日益擴大，如污水污物、泥漿、紙漿、灰渣礦石、糧食淀粉、甜菜水果

3、、魚蝦貝殼等不勝枚舉。據(jù)文獻介紹，如今已成功地從 5000 米深的海底用泵向陸地輸送猛礦石。對輸送這類物質(zhì)的泵，有兩個主要要求：一是無堵塞，二是耐磨損。耐磨損主要與材料有關(guān)，無堵塞主要取決于葉輪的結(jié)構(gòu)形式。目前作為無堵塞泵葉輪的結(jié)構(gòu)形式有：1.開式或半開式葉輪；2.旋流式葉輪；3.單（雙）流道式葉輪；4.螺旋離心葉輪。螺旋離心泵是典型的無堵塞離心泵。世界上第一臺螺旋離心泵是用來輸送魚類，隨后用來輸送固液兩相流體，可以用來排雨水和輸送高黏

4、度液體。為防止故態(tài)物質(zhì)堵塞，使之順利的流出，開式葉輪中有一片或兩片扭曲的螺旋形葉片，在錐形的輪轂體上由吸入口沿軸延長，葉片的半徑逐漸增大，形成螺旋形流道。殼體由吸入蓋和渦殼兩部分組成。吸入蓋部分的葉輪，產(chǎn)生螺旋推進作用，渦殼部分的葉輪像一般的離心泵產(chǎn)生離心作用，葉片進口的銳角部分將雜物導(dǎo)向軸心附近，再利用螺旋作用使之沿軸線推進。這種泵是容積泵和離心泵的組合，故稱為螺旋離心泵。1.2 1.2 離心泵主要零部件及結(jié)構(gòu)形式 離心泵主要零部件及

5、結(jié)構(gòu)形式離心泵的主要零部件包括：前蓋板、葉輪、主軸、渦室、后蓋板、軸封、軸承體、帶輪和支架。離心泵中還包括像螺母、法蘭盤、軸承等具有通用標(biāo)準(zhǔn)的零部件。離心泵的結(jié)構(gòu)形式主要有以下幾個：1. 按主軸方向臥式：主軸水平放置；無須灌水。管道泵：泵作為管路的一部分，無須特別改變管路即可安裝泵。無堵塞泵：抽送液體中所含的固體不能在泵內(nèi)造成堵塞。第二章 第二章 總體方案的確定 總體方案的確定2.1 2.1 設(shè)計參數(shù) 設(shè)計參數(shù)流量 Q=80m3/h ，

6、揚程 H=13m ，效率η=65% 轉(zhuǎn)速：1450r/min ， 吸程：7m（水柱）2.2 2.2 方案的確定 方案的確定設(shè)計上以國際標(biāo)準(zhǔn)的 IS 泵為基型，此次設(shè)計的螺旋離心泵，在設(shè)計結(jié)構(gòu)上采用單級單吸懸臂臥式結(jié)構(gòu)，其主要結(jié)構(gòu)是裝有背葉片的具有特殊的三維螺旋葉片的葉輪，葉片型線為空間對數(shù)螺旋線，采用液固兩相流理論進行水力設(shè)計。由于該泵是通過其特殊的三維螺旋葉片將螺旋的容積推進作用和葉片的離心作用有機的結(jié)合，使介質(zhì)獲得能量。所以它兼有容

7、積泵和葉片泵的特點，是二者相互結(jié)合的產(chǎn)物。較一般的普通雜質(zhì)泵和旋流泵相比，具有以下特點：（1）無堵塞性能好；（2）無損性能好；（3）效率高，與其他同類雜質(zhì)泵相比效率高 5%以上；（4）泵的吸入性能好。可抽送含氣介質(zhì)，含氣量在 15%以下時，泵的性能，震動基本不發(fā)生變化。（5）具有優(yōu)良的抗汽蝕性能。其他參數(shù)相同的條件下，螺旋離心泵的汽蝕性最好，即NPSHr 最小。該螺旋離心泵在結(jié)構(gòu)上主要有三大部分組成，分別為泵頭部分，軸封部分以及傳動部分

8、，分別敘述其結(jié)構(gòu)特點。1．泵頭部分泵頭部分由泵體和泵蓋組成。前，后蓋板的直徑大于葉輪直徑，葉輪可由前或后拆卸，葉輪為螺旋離心葉輪，葉輪的后蓋板帶有背葉片以減少泄露，提高泵的壽命及效率。2．軸封部分本次設(shè)計的軸封采用填料軸封，填料軸封結(jié)構(gòu)簡單，維修方便，但需使用軸封水，還需配備供應(yīng)軸封水的泵。3．傳動部分傳動部分包括托架和軸承組件，軸承根據(jù)傳動的功率不同選擇單列向心圓錐滾子軸承，能夠承受泵的最大軸向及徑向載荷，軸承采用干油潤滑，軸承體兩端