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離心泵水力設計的研究現(xiàn)狀 離心泵工作原理

時間:2022-12-23 09:30:05 作者:河北航信儀器 點擊:

20世紀70年代和80年代,沈陽水泵研究所、**農(nóng)業(yè)機械研究院、**農(nóng)業(yè)大學等單位在離心泵水力模型開發(fā)方面開展了很多工作,積累了許多**的水力模型。并且由沈陽水泵研究所負責組織并陸續(xù)出版了兩期“離心泵水力模型匯編”,為**各企業(yè)的離心泵水力模型設計提供了豐富的模型庫。  傳統(tǒng)水力設計方法  1 相似換算法 相似換算法是建立在相似理論基礎上的一種方法,通過在一臺模型泵的基礎上對相似模型泵的尺寸進行放大或縮小來得到所要設計的泵尺寸 。對**相似的泵來說,比轉速ns 相等。在相似工況下,假設實型泵和模型泵的效率相等,已知一臺泵的幾何形狀和性能參數(shù),利用相似定律,按照比例放大或縮小為另一臺幾何相似的泵,并換算出相應的性能曲線。這種設計方法要求要有一個水力模型庫。 2 速度系數(shù)法 速度系數(shù)法是以速度系數(shù)圖來進行設計的。實質上,它仍然是基于相似理論基礎的一種相似換算法,它同樣要求有好的泵模型,設計時按ns 選取速度系數(shù),并作為水力尺寸的依據(jù)。它們的各項系數(shù)都是在比轉速大于或等于30 r/min的情況下取得的,也就限制了它們用于較低比速和**比速離心泵的設計。目前已有不少人對這種圖進行了改進 ,并用此方法進行泵的設計和優(yōu)化。 3 面積比試驗方法設計法面積比設計法是根據(jù)Anderson的面積比試驗方法進行設計的,即用面積比繪制揚程系數(shù)和流量系數(shù)的形式來修正標準化的設計數(shù)據(jù)。其目的是根據(jù)不同的設計要求尋找***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;其實質是將葉輪和泵體作為一個整體來系統(tǒng)考慮;其方法是綜合考慮設計參數(shù)、經(jīng)濟性、工藝性和可靠性等的優(yōu)化設計。 4 加大流量設計法 加大流量設計法依據(jù)低比速泵在小流量范圍內運行時,效率隨流量的增加而迅速提高,并將給定流量和比轉速放大作為設計參數(shù)來設計一臺較大的泵在小流量處作小泵使用。這樣的泵不僅在設計點處效率有較大提高,而且在整個使用范圍內平均效率均有**程度的提高。 5 短葉片偏置法 短葉片偏置設計的目的是為了改善離心泵葉輪和泵體內的速度與壓力分布,以提高泵的性能。其依據(jù)是葉輪內速度和壓力分布隨葉輪流道形狀和葉片形狀而變化;其方法是綜合考慮設計工況和流道幾何形狀及其工藝性的優(yōu)化設計;其主要措施是在兩相鄰長葉片中間設置超短葉片,并向長葉片背面偏置;其不良后果是可能帶來鑄造工藝的困難。 水力設計進展 目前基于經(jīng)驗數(shù)據(jù)和設計理論的一元設計理論已經(jīng)相當成熟,一元設計理論也是當前普遍采用的設計理論,而人們在設計過程中也已經(jīng)積累了很多**的水力模型。因此對于普通化工泵產(chǎn)品,設計者已經(jīng)能夠設計出一些水力性能比較**的模型,并能較好的滿足用戶的使用要求。 離心泵內部流動是一個全三維的復雜流動,普通設計人員對于內部流動特性的了解比較有限,而對于一些特殊用途的離心泵,采用一元設計理論設計的水力模型并不能**滿足要求。因此,優(yōu)化設計也隨之出現(xiàn)。開始階段,它是在基于經(jīng)驗的一元設計基礎上,采用優(yōu)化設計理論,以某些參數(shù)為目標對水力模型和結構參數(shù)進行優(yōu)化來獲得較好的水力性能,在優(yōu)化設計過程中相應出現(xiàn)了性能預測和流動分析問題。對于水力旋轉機械的流動分析和性能預測,目前已經(jīng)開始大量應用計算流體動力學(CFD)技術進行全流場的三維數(shù)值模擬[ 14216 ] ,基于流場模擬預測性能,改進不利于性能提高的流動結構,改善葉片負荷,提**率。通過多年的發(fā)展,這類方法能夠較好的用于離心泵的工程設計和優(yōu)化。 基于內流場三維流動模擬的離心泵優(yōu)化設計將是一個重要手段,正在成為離心泵設計過程中的關鍵步驟。其與反問題設計技術相互配合,并且與CAD 技術、CAM技術、人工智能技術等結合,能夠實現(xiàn)**水力模型的快速、智能化設計和制造。 基于應用需求和發(fā)展離心泵技術的需要,并且依賴于計算機、計算流體力學以及計算機輔助設計等領域的技術發(fā)展,人們已經(jīng)在一元設計方法的改進、優(yōu)化設計和內部流動數(shù)值模擬等方面開展了諸多工作,其中包括國外較為先進的CAD /CFD交互設計技術,使得離心泵的設計逐步從一元流設計向三元流設計方向發(fā)展。這些工作促進了離心泵設計理論的發(fā)展,使得包括離心式化工泵在內的許多離心泵的水力性能得到了明顯提高。

 

 

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離心泵運行中的維護

  離心泵在正常使用中要定期進行維護,否則有可能會因為一些小故障發(fā)現(xiàn)不及時對泵造成更大的損壞。下面介紹下正常離心泵運行中的維護內容主要油品哪些?! 、贊櫥骸 ‰x心泵在正常運行一段時間后,要經(jīng)常檢查潤滑劑的質量和油位?! z查潤滑劑的質量,因為泵的潤滑油箱內可能被輸送介質或者介質中的其它物質進入而影響泵的正常運行。潤滑劑的質量可用肉眼觀察或定期取樣分析。可從油位標記上看出潤滑油的油位,判斷是否缺少潤滑油?! ⌒卤眠\行一周后應換油一次,大修時換了軸承的泵也應換油。因為新的軸承和軸運行跑合時有異物進入油內,必須換油。以后每季換油一次?;び帽盟玫臐櫥蜐櫥鸵腺|量要求。 ?、谡駝樱骸 ”迷谶\行中,由于零配件質量和檢修質量不好,操作不當或管道振動影響等原因,往往會產(chǎn)生振動。如果振動超過允許值,應停車檢修,免使機器受到損壞。表2-10為離心泵振動值允許范圍?! 、圯S承溫升:  泵在運行過程中,如果軸承溫升很快,溫升穩(wěn)定后軸承溫度過高,說明軸承在制造或安裝質量方面有問題;或者軸承潤滑油(脂)質量、數(shù)量或潤滑方式不符合要求?! ∪舨患皶r處理,軸承有燒壞的危險。離心泵軸承溫度允許值為:滑動軸承<65℃;滾動軸承<70℃。該允許值是指運行一段時間后軸承溫度的允許范圍。新?lián)Q上的軸承,運行初期,軸承溫度會升得較高,運行一段時間后,溫度會下降一些,并穩(wěn)定在某一數(shù)值上。 ?、茈x心泵運行性能:  泵在運行過程中,如果液體來源無變化,進出口管線上閥門的開度未變,而流量或進出口壓力變化了,說明泵內或管道內有故障,要迅速查明原因,及時排除,否則將造成不良后果?! 、輽C組聲響泵在運行過程中發(fā)出的聲響,有的是屬于正常的,有的則屬于非正常的。對于非正常的聲響,引起離心泵異響主要有流體和機械兩個方面的原因?! ×黧w方面的原因如離心泵進口流量不足,造成汽蝕,發(fā)出噪聲;泵出口管線中窩氣,引起水擊、發(fā)出的沖擊響聲等。  機械方面是因為軸承質量不符合要求或損壞;泵的動靜部分間隙不合適,引起摩擦;軸彎曲引起內部摩擦;零件損壞脫落;泵內落入異物等。要及時查明原因并且**。

標簽: 離心泵 離心泵 離心泵運行中的維護_離心泵



    離心泵機械密封是由兩塊密封元件(靜環(huán)和動環(huán))垂直于軸的光滑而平直的表面相互貼合,并做相對轉動而構成的密封裝置,它是靠彈性構件和密封介質的壓力在旋轉的動環(huán)和靜環(huán)的接觸面(端面)上產(chǎn)生適當?shù)膲壕o力,使這兩個端面緊密貼合。端面間維持一層極薄的液體。

    膜而達到密封的目的,這層液體膜具有流體動壓力與靜壓力。起著潤滑與密封的作用,渣漿泵、脫硫泵等產(chǎn)品在不同工況均可采用機械密封。
    離心泵機械密封的分類:
    1、按密封的主機分為:泵用機械密封、釜用機械密封、壓縮機用機械密封等;
    2、按不同工作參數(shù)分為:分為高溫、中溫、低溫、高壓、中壓、低壓、高速、重型等;
    3、按結構形式分為:平衡型和非平衡型、單端面和雙端面機械密封等。
    離心泵機械密封滲漏的解決方法:
    一、機械密封漏水可能是幾封的動、靜環(huán)平面遭受磨損,而造成磨損的原因有意向幾種:
    1、安裝過緊

        如果機械密封有燒焦現(xiàn)象,平面發(fā)黑,密封橡膠變硬,失去彈性說明是安裝過緊;對策:調整安裝高度,安裝好葉輪后,撥動彈簧,有2-4mm移動距離即可。
    2、安裝過松
    機封動靜環(huán)表面有一層很薄的水垢,能夠擦去,這是彈簧失去彈性或電機軸向竄動造成的;對策:重新裝配調整安裝高度至適當移動距離即可;
    3、水質差含顆粒
    由于水質差,有顆粒及介質中鹽酸鹽含量高,形成磨料磨損機封平面或拉傷表面產(chǎn)生溝槽、換溝等現(xiàn)象;對策:改進水壓或是介質,更換機封;
    4、缺水運行導致干磨損壞

        多見于底閥式安裝式進口處負壓,進水管有空氣,泵腔內有空氣,泵開機后,機封的摩擦高速運轉時產(chǎn)生高溫,無法得到冷卻;對策:排盡管道及泵腔內空氣,更換機械密封;
    5、氣蝕

        主要產(chǎn)生于熱水泵,由于水溫過高產(chǎn)生蒸汽,管道內的氣體進入泵腔內高處,這部分氣體無法排除,造成了機封干磨失效;對策:安裝自動排氣閥,更換機封。
    二、泵轉子軸向竄動量大
    1、原因:輔助密封與軸的過盈量大,動環(huán)不能在軸上靈活移動,在泵翻轉,動、靜環(huán)磨損后,得不到補償位移;
    2、對策:裝配機械密封時,軸的軸向竄動量應小于0,1mm,輔助密封與軸的過盈量應適中,保證徑向密封的同時,動環(huán)裝配后保證能在軸上靈活移動;
    三、轉子周期性振動
    1、原因:定子與上、下端蓋未對中或葉輪和主軸不平衡,汽蝕或軸承損壞,這種情況會縮短密封壽命和產(chǎn)生滲漏;
    2、對策:可根據(jù)維修標準來糾正上述問題。








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