半開式離心漿泵軸向間隙與偏移值對泵性能影響的研究.pdf

1、一座現(xiàn)代化的紙廠至少需150臺泵,擔(dān)任輸送任務(wù)的漿泵耗電量占到總耗電量的25％,是紙廠的重要設(shè)備。我國每年的用泵量在一萬臺左右,它們消耗著大量的能量。提高漿泵的性能對能耗的節(jié)約有重要的意義。軸向間隙與偏移值是半開式漿泵特有的水力尺寸,對漿泵的性能有重要的影響,研究其對泵性能的影響,得出尺寸的選取規(guī)律是本課題的研究重點。本文應(yīng)用數(shù)值模擬方法,對不同水力尺寸的模型泵進行了內(nèi)部流動情況及外特性分析,并進行了實驗驗證,為提高效率和運行可靠性,為

2、建立漿泵設(shè)計方法提供理論依據(jù),具有重要的理論意義和工程應(yīng)用前景。
　　 本文的主要工作和研究成果有:
　　 1.總結(jié)了國內(nèi)外半開式離心泵的研究及應(yīng)用現(xiàn)狀,介紹了軸向間隙、偏移值的研究進展,主要分析了軸向間隙、偏移值對半開式離心泵性能的影響。
　　 2.根據(jù)給定的設(shè)計參數(shù),結(jié)合漿泵的特殊設(shè)計方法與一般離心泵的設(shè)計方法,對半開式紙漿泵進行水力設(shè)計,得到其水力模型。
　　 3.對水力模型進行三維造型,介質(zhì)為清水

3、時進行了三種不同軸向間隙下的性能預(yù)測,對不同軸向間隙值下泵內(nèi)速度、壓力分布及外特性進行了分析。得出:間隙增加時,泵的性能逐漸下降,得到輸送清水時最優(yōu)的軸向間隙。
　　 4.為深入了解間隙內(nèi)的流動規(guī)律以及對泵性能的影響,對模型泵在不同間隙值,輸送紙漿濃度2％、4％、5％情況下進行了5種不同工況下的固.液兩相定常計算,分析了間隙內(nèi)的速度、壓力分布隨軸向間隙的變化規(guī)律。當濃度增加時,間隙內(nèi)的速度、壓力減小,當軸向間隙在1mm時,輸送2

4、％紙漿時性能較好,性能隨間隙的增加下降幅度減小。通過數(shù)值計算,得到本臺模型泵軸向間隙的最優(yōu)值。
　　 5.對不同的葉輪中心線與蝸殼中心線的軸向偏移值進行了理論分析與數(shù)值計算,分析了泵內(nèi)部速度、壓力分布及后蓋板受力情況,以及研究不同偏移值對泵外特性的影響。偏移值增加時,蝸殼截面內(nèi)的速度漩渦在向進口相反方向偏移。初步得到低濃漿泵設(shè)計的最優(yōu)偏移值。
　　 6.在不同水力尺寸對模型泵影響的數(shù)值計算的基礎(chǔ)上,對模型泵進行了實驗研究