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水泵叶轮切割计算案例

水泵叶轮切割计算案例

离心泵常用的流量调节方式:

离心泵在水利、化工等行业应用十分广泛,对其工况点的选择和能耗的分析也日益受到重视。通常,离心泵的流量、压头可能会与管路系统不一致,或由于生产任务、工艺要求发生变化,需要对泵的流量进行调节,其实质是改变离心泵的工况点。除了工程设计阶段离心泵选型的正确与否以外,离心泵实际使用中工况点的选择也将直接影响到用户的能耗和成本费用。因此,如何合理地改变离心泵的工况点就显得尤为重要。

离心泵的工作原理是把电动机高速旋转的机械能转化为被提升液体的动能

和势能,是一个能量传递和转化的过程。根据这一特点可知,离心泵的工况点是建立在水泵和管道系统能量供求关系的平衡上的,只要两者之一的情况发生变化,其工况点就会转移。工况点的改变由两方面引起:1、水泵本身的特性曲线改变,如叶轮切割。2、管道系统特性曲线改变,如阀门节流。

下面就这两种方式进行分析和比较:

一、叶轮切割

当转速一定时,泵的压头、流量均和叶轮直径有关。对同一型号的泵,可采用切削法改变泵的特性曲线。设离心泵原叶轮直径为D、流量为Q、扬程为H、功率为P,切削后的叶轮直径为D′、流量为Q′、扬程为H′、功率为P′,则其相互关系为:

上述三式统称为泵的切削定律。切削定律是建立在大量感性试验资料基础上的,它认为如果叶轮切割量控制在一定限度内(此切割限量与水泵的比转数有关),则切割前后水泵相应的效率可视为不变。叶轮切割是改变水泵性能的一种简便易

行的办法,即所谓变径调节,它在一定程度上解决了水泵类型、规格的有限性与供水对象要求的多样性之间的矛盾,扩大了水泵的使用范围。当然,叶轮切割属不可逆过程,用户必须经过精确计算并衡量经济合理性后方可实施。

二、阀门节流

改变离心泵流量简单的方法就是调节泵出口阀门的开度,而水泵转速保持不变(一般为额定转速),其实质是改变管路特性曲线的位置来改变泵的工况点。关小阀门来控制流量时,水泵本身的供水能力不变,扬程特性不变,管阻特性将随阀门开度的改变而改变。这种方法操作简便、流量连续,可以在某流量与零之间随意调节,且无需额外投资,适用场合很广。但节流调节是以消耗离心泵的多余能量来维持一定的供给量,离心泵的效率也将随之下降,经济上不太合理。

现在很多企业的调节方式是叶轮切割,因为叶轮切割可以节能降耗,但是在进行叶轮切割之前必须精确计算之后才能实行,以保证叶轮切割之后能够满足使用工况。

关于叶轮切削的技术方案

关于CL泵叶轮切削改造的技术方案 一、概述: 泵是一种流体机械,它是将原动机的机械能转变为输送流体、给予流体能量的机械。它是国民经济各部门必不可少的机械设备,被广泛的应用在工业中,用于为工艺输送流体、为水利系统提供动力。由于泵对于许多用户的日常生产运行非常重要,导致用户为了确保泵能够满足所有的工况条件而在泵的选型过程中过于保守,所选泵对于系统而言容量过大。为了保证泵能够充分满足系统的要求,工程师通常忽略选取过大的泵所增加的成本,而只考虑增大泵的容量来保证系统运行的安全性要求,这种使用方式导致了更高的系统运行及维护保养成本。另外,在低效率的运行操作条件下,泵选型过大通常情况下比流量和扬程与系统匹配的泵需要更频繁的维护保养。人们习惯将泵选型过大称为“大马拉小车”现象,处理这种现象有节流、旁通、调速、更换泵、叶轮切削、叶轮置换等几种方法,前面三种用户采用较多,实际上在某些场合有时应用叶轮切削的方法更为简单有效。 叶轮切削是指加工处理叶轮的直径来降低传输到系统流体当中的能量。叶轮切削对于过分保守的设计或者系统负荷发生了变化所导致的泵容量偏大的情况是个非常有用的改进措施。叶轮切削降低了叶轮的端速,并由此直接地降低了传递到系统流体介质上的能量,并且降低了泵所产生的流量和压力。 以我们这台CL1017-155221泵为例说明情况: 设计流量为1100m3/h,扬程为50米,实际运行中只需要扬程为30米,如果长期非工况点运行提高了叶轮磨损并且损害水泵系统部件,导致阀门损害、管道系统承压增加及噪音问题的出现。为了符合实际运行工况,拟进行叶轮切削,

经技术部仔细核算,经叶轮切削后扬程可以调整到实际运行的30米左右,流量稍微损失,为1000m3/h,有效降低系统运行及维护保养成本。 叶轮切削前后运行成本对比表: 单台年节约电费为人民币贰拾玖万柒仟捌佰肆拾元整(人民币297840元),两台水泵年节约电费为人民币伍拾玖万伍仟陆佰捌拾元整(人民币595680元)。 二、叶轮切削的优点: 降低叶轮尺寸的主要好处是降低运行及维护保养成本。通过旁通管线和节流阀所浪费的能量以及通过系统噪音和振动所扩散的能量都会变得更少。叶轮切削的节能量基本上与直径降低的立方成正比。因为电机和水泵都存在一个效率问题,所以电机实际消耗的功率会高于流体功率。 除了节能之外,叶轮切削还可以降低管道系统、阀门及管道系统支架的磨损。流体流动产生的管道系统振动会导致管道焊接部位和机械接头疲劳。随着使用时间的推移,焊缝和接头会出现裂纹和松动,导致系统泄漏进而不得不进行停工检修。从设计的观点,过大的流体能量也不是所期望的。管道支架的间隔设定和选型通常情况下根据其能够承受的管道及流体的静负载、来自系统内部的压力负载,以及温度变化所造成的热膨胀(在热动力应用场合)来进行的。过大流体能量所产生的振动负载设计时并没有考虑在内,所以会导致系统泄漏、停工检修及额外维护保养。 三、叶轮切削技术改造费用: 以两台泵为设进行叶轮切削技术改造的费用见下表:

水泵的参数及计算

水泵的参数及计算 水泵的参数及计算 1.泵的基本参数? 流量Q(m3/h),扬程H(m),转速n(r/min),功率(轴功率和配用功率)P(kW),效率η(%),汽蚀余量(NPSH)r (m) , 进出口径φ(mm),叶轮直径D(mm),泵重量W(kg)。 2.什么叫流量?用什么字母表示?用几种计量单位?如何换算?如何换算成重量及公式? 单位时间内泵排出液体的体积叫流量,流量用Q表示,计量单位:立方米/小时(m3/h),升/秒(l/s), L/s=3.6 m3/h=0.06 m3/min=60L/min G=Qρ G为重量ρ为液体比重 例:某台泵流量50 m3/h,求抽水时每小时重量?水的比重ρ为1000公斤/立方米。 解:G=Qρ=50×1000(m3/h?kg/ m3)=50000kg / h=50t/h 3.什么叫额定流量,额定转速,额定扬程? 根据设定泵的工作性能参数进行水泵设计,而达到的最佳性能,定为泵的额定性能参数,通常指产品目录或样本上所指定的参数值。如:50-125 流量12.5 m3/h为额定流量,扬程20m为额定扬程,转速2900转/分为额定转速。 4.什么叫扬程?用什么字母表示?用什么计量单位?和压力的换算及公式?

单位重量液体通过泵所获得的能量叫扬程。泵的扬程包括吸程在内,近似为泵出口和入口压力差。扬程用H表示,单位为米(m)。泵的压力用P表示,单位为Mpa(兆帕),H=P/ρ.如P为1kg/cm2,则H=(lkg/ cm2)/(1000kg/ m3) H=(1kg/ cm2)/(1000公斤/m3)=(10000公斤/m2)/1000公斤/m3=10m 1Mpa=10kg/c m2,H=(P2-P1)/ρ (P2=出口压力P1=进口压力) 5.什么叫泵的效率?公式如何? 指泵的有效功率和轴功率之比。η=Pe/P 泵的功率通常指输入功率,即原动机传到泵轴上的功率,故又称轴功率,用P表示。 有效功率即:泵的扬程和质量流量及重力加速度的乘积。 Pe=ρg QH (W) 或Pe=γQH/1000 (KW) ρ:泵输送液体的密度(kg/m3) γ:泵输送液体的重度γ=ρg (N/ m3) g:重力加速度(m/s) 质量流量Qm=ρQ (t/h 或kg/s) 6.什么叫汽蚀余量?什么叫吸程?各自计量单位表示字母? 泵在工作时液体在叶轮的进口处因一定真空压力下会产生汽体,汽化的气泡在液体质点的撞击运动下,对叶轮等金属表面产生剥蚀,从而破坏叶轮等金属,此时真空压力叫汽化压力,汽蚀余量是指在泵吸入口处单位重量液体所具有的超过汽化压力的富余能量。???摴愠l 单位用米标注,用(NPSH)r。吸程即为必需汽蚀余量Δh:即泵允许吸液体的真空度,亦即泵允许的安装高度,单位用米。 吸程=标准大气压(10.33米)-汽蚀余量-安全量(0.5米) 标准大气压能

水泵叶轮切削的能效分析

水泵叶轮切削的能效分析 岳建祥 【摘要】在供暖行业中,因为实际负荷与设计负荷偏差较大,使得很多水泵扬程、流量选型偏大,造成在实际使用中能耗过高,而通过简便的低成本的水泵叶轮切削可以极大改善这种情况,本文重点介绍了水泵叶轮切削数据的确定以及切削方法对效率的影响. 【期刊名称】《产业与科技论坛》 【年(卷),期】2011(010)015 【总页数】2页(P69-70) 【关键词】水泵;叶轮切削;节能;效率 【作者】岳建祥 【作者单位】包头市热力总公司 【正文语种】中文 一、背景资料 包头市青山热源厂供热面积140万m2,装备有4台29MW的锅炉,设计安装5台12SH-6热网循环泵; 水泵参数:H=94m,Q=790t/h,叶轮直径φ=540mm; 配用电机:6kv,300kw;转速:n=1456r/min 二、问题的提出

该热源厂设计供热面积140万m2,设计流量2,000吨/小时,而实际运行过程中,所需流量为1,200吨/小时,所需扬程70m。水泵处于节流状态,阀门只能开1/4开度,电机满载,吨水电耗0.34kwh/吨·小时,循环水电耗偏高,占热源厂总电耗60%。 三、方案确定 可以选用的办法有:一是更换水泵;二是安装高压变频调速设备;三是切削叶轮。 对于方案一:因为远期供热负荷不确定,暂不能更换水泵;况且更换水泵需重新投资100多万元,涉及改动的设施多,施工周期长,故不适用; 对于方案二:需要投入400万元购置调速设备,改造投资大周期长,故也不适用; 对于方案三:如果切削量计算得当、切削方法恰当,是投资小,周期短,见效快的可以采用的方案。 四、切削理论 (一)泵的性能曲线。泵的性能曲是指泵的流量Q、扬程H、功率P、效率η之间的相互变化关系的性能曲线。 通常循环水泵多用单级单吸或单级双吸且叶轮角度为后弯式的离心水泵。水泵生产厂家提供的循环水泵的性能曲线,一般为两种形式(图1)。 图1中性能曲线a代表的水泵的特点是当水泵的扬程变化很大时流量变化很小;性能曲线b代表的水泵的特点是当水泵的扬程变化很小时,流量变化很大。 在锅炉供暖行业中,供暖单位都力求在不增加装机容量的条件下,用降低水泵扬程(即降低整个系统阻力)来增加水泵的流量,弥补供暖系统失调的问题。因此图1中性能曲线b代表的扬程变化小,流量变化大的水泵适用于供暖循环水泵。 图1 图2 在应用叶轮切割技术的过程中发现,图1中曲线a代表的泵不适合进行叶轮的切

水泵叶轮切削方案

水泵叶轮切削方案 1. 引言 水泵叶轮是水泵的核心部件之一,负责将水从进口处吸入并通过离心力将水推出。叶轮的质量和形状对水泵的性能十分关键。因此,在制造水泵叶轮时需要采用适当的切削方案来保证叶轮的质量和性能。本文将介绍水泵叶轮切削方案的设计与实施。 2. 设计原则 在设计水泵叶轮切削方案时,需考虑以下因素: 1.切削效率:通过选择合适的切削工艺和切削参数,提高切削效率,降低生产成本。 2.切削质量:确保切削后的叶轮表面光滑度高、精度达标,以减少叶轮与水之间的摩擦阻力,提高水泵的效率。 3.切削工艺可行性:确保切削工艺在现有设备条件下可以实施,并且操作简便、稳定可靠。 4.切削工艺经济性:在满足切削质量和效率的前提下,尽可能降低切削工艺的成本。 基于以上原则,我们将设计一种水泵叶轮切削方案。

3. 切削工艺设计 选择适当的切削工艺是保证叶轮切削质量和效率的关键。根据叶轮的材料(通常为铸铁、铜合金等),我们选择了以下切削工艺: 1.切削工具选择:采用硬质合金刀具,其硬度高、耐磨性好,适合切削铸铁和铜合金等硬材料。 2.切削方式选择:根据叶轮的复杂形状和切削要求,选择多轴数控车床进行精密切削。该切削方式具有高精度、高效率的优点。 3.切削参数选择:根据材料的性质、叶轮的几何形状和切削要求,确定切削速度、进给速度和切削深度等参数。经过试验和实践经验总结,我们建议采用以下参数:切削速度300m/min,进给速度0.1mm/rev,切削深度0.5mm。 4. 切削工艺实施 在进行切削工艺实施之前,需要做好以下准备工作: 1.检查刀具的磨损情况,确保刀具处于良好状态。 2.根据叶轮的几何形状和切削要求,选择合适的夹具和装夹方式,确保叶轮固定牢固、位置正确。 具体的切削工艺实施步骤如下: 1.将刀具装夹在多轴数控车床上,并调整好切削速度、进给速度和切削深度等参数。

离心泵的切割定律

离心泵的切割定律 (H1:H2)2=D1:D2 Q1:Q2=D1:D2 从而可以看出叶轮的直径与扬程的平方成正比,与流量成正比。叶轮直径越大扬程就越大,流量也越大,因为水流出的速度取决于叶轮旋转时产生的离心力和切线上的线速,直径越大,离心力和线速度就越大。 离心泵送水量越与真空度的关系:离心泵是离心力原理来完成抽水的,没有水时空转是会烧坏设备的。抽真空要用真空泵或者一次抽真空二次抽真空的方法。 离心泵入口的真空度由三部分组成(建立泵入口处、吸入液面的方程即可得到)。 吸上高度,这个与流量无关,吸入装置的损失,与流量的平方成正文,建立泵入口处的动能头,与流量的平方成正比;其中第二项与第三项都与流量的平方成正比,因此泵进口处的真空度随流量的增加而增加。水泵比转数定义公式与特性。 定义公式:在设计制造泵时,为了将具有各种各样流量、扬程的水泵进行比较,将某一台泵的实际尺寸,几何相似地缩小为标准泵,次标准泵应该满足流量为75L/s,扬程为1m。此时标准泵的转数就是实际水泵的比转数。比转数是从相似理论中得出来的一个综合性有因次量的参数,它说明了流量、扬程、转数之间的相互关系。 无因次量的比转数称为形式数,用K表示比转数ns = 3.65n√Q H 0.75 双吸泵Q取Q/2; 多吸泵H取单级扬程; 如i级H取H/i ; 式中n —转速(r / min) Q —流量(m3 / s); H —扬程(m); 型式数K = 2 πn √Q 60 (gH) 0.75

特性:同一台泵,在不同的工况下具有不同的比转数;一般是取最高效率工况时的比转数作为水泵的比转数大流量、低扬程的泵,比转数大;小流量、高扬程的泵,比转数小;低比转数的水泵,叶轮出口宽度较小,随着比转数的增加,叶轮出口宽度逐渐增加,这适应于大流量的情况;比转数标志了流量、扬程、转速之间的关系,也决定了叶轮的制造形状;离心泵比转数较低,零流量时轴功率小;混流泵和轴流泵比转数高,零流量时轴功率大;因此离心泵应关闭出口阀起动,混流泵和轴流泵应开启出口阀起动。 钛一车间 2015年3月14日 离心泵的工作原理 1、离心泵依靠旋转叶轮对液体的作用把原动机的机械能传递给液体。由于作用液体从叶轮进口流向出口的过程中,其速度能和压力能都得到增加,被叶轮排出的液体经过压出室,大部分速度能转换成压力能,然后沿排出管路输送出去,这时,叶轮进口处因液体的排出而形成真空或低压,吸入口液体池中的液体在液面压力(大气压)的作用下,被压入叶轮的进口,于是,旋转着的叶轮就连续不断地吸入和排出液体。 2、容积泵的工作原理(回转式):动力通过轴传给齿轮,一对同步齿轮带动泵叶作同步反向旋转运动,使进口区产生真空,将介质吸入,随泵叶的转动,将介质送往出口,继续转动,出口腔容积变小,产生压力(出口高压区)将介质输出。由于容积泵转数较低、自吸能力较强、流动性能较差的高粘介质,有充分时间和速度充满空穴,所以,该类型泵适用于高粘介质。泵内部密封面。

切削水泵叶轮在节能技术中的应用

切削水泵叶轮在节能技术中的应用 摘要:在实际生产中,水泵长时间偏离高效区间运行,造成电能极大浪费的 现象在很多工业水厂的生产中普遍存在,它是传统水泵选型方法带来的弊端。通 过水泵叶轮切削改造等方法可改变水泵的运行工况点,使水泵运行于高效区间内,达到节能的目的。同时切削后的叶轮在运行过程中,由于流量、压力的下降,致 使需求配用电机的功率也相应下降,可更换相匹配低功率的电机,杜绝了大马拉 小车的现象,具有较好的经济效益。 关键词:节能;水泵选型;高效区间;叶轮切削 1前言 包钢某车间加压泵站二组泵是供应白云矿区澄清水的源头泵站,内设四台型 号为350S125A的泵组,原设计为三运一备。自2009年10月投产以来,由于巴 润公司二期项目尚未建设,用水量小,该泵组只运行一台水泵,且还需控制出水 阀门(13°左右),造成能源浪费。2019年10月通过切削201#泵叶轮的方式, 解决了控制出水门供水的难题,为下一步更换较低功率的电机奠定基础,是一项 节能的好举措,产生了较好的经济效益。 2问题提出 巴润公司长远规划按550万吨铁矿生产能力设计用水量为2500m3/h,一期按300万吨铁矿生产能力建设,2009年投产后,白云矿区的实际平均用水量仅为1000m3/h。而加压泵站泵组及配用电机的参数见表1。 表1 加压泵站二组泵及配用电机的参数

从表面上看,用户的用水量和运行一台水泵的流量数值相接近。但在实际运行中,运行一台水泵的流量可达到1550米3/时,远远超过用户的用水量,为满足用户的需求,只能将运行的泵组进行控制出水阀门供水(见表2)。根据用户近两年的用水量,该泵组出水阀门大都控制在13°左右供水,而且有部分能耗浪费在闸门上,不利于节能。 表2 加压泵组201#泵出水门开度与供水量的关系

水泵叶轮切割计算案例

水泵叶轮切割计算案例 离心泵常用的流量调节方式: 离心泵在水利、化工等行业应用十分广泛,对其工况点的选择和能耗的分析也日益受到重视。通常,离心泵的流量、压头可能会与管路系统不一致,或由于生产任务、工艺要求发生变化,需要对泵的流量进行调节,其实质是改变离心泵的工况点。除了工程设计阶段离心泵选型的正确与否以外,离心泵实际使用中工况点的选择也将直接影响到用户的能耗和成本费用。因此,如何合理地改变离心泵的工况点就显得尤为重要。 离心泵的工作原理是把电动机高速旋转的机械能转化为被提升液体的动能 和势能,是一个能量传递和转化的过程。根据这一特点可知,离心泵的工况点是建立在水泵和管道系统能量供求关系的平衡上的,只要两者之一的情况发生变化,其工况点就会转移。工况点的改变由两方面引起:1、水泵本身的特性曲线改变,如叶轮切割。2、管道系统特性曲线改变,如阀门节流。 下面就这两种方式进行分析和比较: 一、叶轮切割 当转速一定时,泵的压头、流量均和叶轮直径有关。对同一型号的泵,可采用切削法改变泵的特性曲线。设离心泵原叶轮直径为D、流量为Q、扬程为H、功率为P,切削后的叶轮直径为D′、流量为Q′、扬程为H′、功率为P′,则其相互关系为: 上述三式统称为泵的切削定律。切削定律是建立在大量感性试验资料基础上的,它认为如果叶轮切割量控制在一定限度内(此切割限量与水泵的比转数有关),则切割前后水泵相应的效率可视为不变。叶轮切割是改变水泵性能的一种简便易

行的办法,即所谓变径调节,它在一定程度上解决了水泵类型、规格的有限性与供水对象要求的多样性之间的矛盾,扩大了水泵的使用范围。当然,叶轮切割属不可逆过程,用户必须经过精确计算并衡量经济合理性后方可实施。 二、阀门节流 改变离心泵流量简单的方法就是调节泵出口阀门的开度,而水泵转速保持不变(一般为额定转速),其实质是改变管路特性曲线的位置来改变泵的工况点。关小阀门来控制流量时,水泵本身的供水能力不变,扬程特性不变,管阻特性将随阀门开度的改变而改变。这种方法操作简便、流量连续,可以在某流量与零之间随意调节,且无需额外投资,适用场合很广。但节流调节是以消耗离心泵的多余能量来维持一定的供给量,离心泵的效率也将随之下降,经济上不太合理。 现在很多企业的调节方式是叶轮切割,因为叶轮切割可以节能降耗,但是在进行叶轮切割之前必须精确计算之后才能实行,以保证叶轮切割之后能够满足使用工况。

水泵叶轮切割定律及方法

叶轮切割 针对某一叶轮,可以切割其外径来改变性能,以下标2表示切割后尺寸和性能,下标1表示原来的性能,则切割前后的性能在相同转速下的变化如下: 流量Q2/Q1=D2/D1; 扬程H2/H1=(D2/D1)^2; 功率N2/N1==(D2/D1)^3。 需要注意的是,上述公式只在一定范围内切割外径时成立,一般范围是不超过原直径的30%。 Q2/Q1=D2/D1:流量与直径成正比。 H2/H1=(D2/D1)^2:扬程与直径的平方成正比,因为直径与线速度成正比,而动能是与速度的平方成正比的。 N2/N1==(D2/D1)^3:功率与流量和扬程成正比,所以是与直径的3次方成正比。 叶轮口环的检修工艺 泵在运转中,由于自然磨损、介质中含有固体颗粒、叶轮晃动等原因,使离心泵叶轮口环与密封环的径向间隙变大或出现密封环破裂的现象,起不到密封作用,造成大量回流,降低泵的实际流量。 检修叶轮口环时,首先应当检查密封环是否完好,然后测量其径向间隙。径向间隙的测量方法,通常是用游标卡尺或千分尺(最好用千分尺)测量密封环的内径和叶轮口环的外径,两者之差即为径向间隙(半径方向间隙应取其一半)。为了使测量准确,应当测量几个方向后,求平均值,以免密封环失圆,造成测得的数据偏大或偏小。 当径向间隙超过所规定的值时,一般采用换件修理。对于挂有乌金的铜口环,当间隙磨大时,只需重新挂乌金,无需更换新口环。当原有乌金无脱落现象,磨损量又不大时,可用补焊的方法修复。补焊步骤如下: (1)刷去口环上的污物; (2)用5%的盐酸清洗一遍; (3)放到温度为90℃、浓度10%的烧碱中浸洗10分钟,然后取出放到90℃的清水中清洗; (4)补焊乌金,其方法是:把口环预热到100℃左右,用气焊熔掉口环上原有的乌金,然后用与原有的乌金同牌号的乌金制成的焊条,顺口环周围或纵长方向一道道堆焊上去(不得反复重焊)。焊接完毕后,可进行机械加工,达到所要求的标准尺寸。 如乌金磨损很大或乌金已脱落,则要重浇乌金。 新口环装上后,应检查它与叶轮的径向间隙是否符合要求,同时要检查两者

单级双吸离心泵叶轮切割定律应用实例

单级双吸离心泵叶轮切割定律应用实例 摘要:离心泵在使用过程中存在驱动电机运行电流超额定电流,离心泵轴承振动和温度偏高,不能保证设备长周期稳定运行。运用离心泵叶轮切割定律,重新计算叶轮尺寸,对叶轮进行机械切割,达到预期切割效果。 关键字:离心泵;叶轮;切割 0引言 离心泵安装后未能达到预期的满负荷运行效果,尤其是在供水高峰时,未能满足大负荷供水要求。为了解决离心泵运行问题,曾考虑由离心泵厂家重新计算叶轮数据,制作新叶轮,再更换原装叶轮。但是考虑到采购周期和费用问题,决定自己进行叶轮切割改造。 当离心泵出口阀门开度超过12%时,电机运行超出额定电流,离心泵流量仅是额定流量的71%,流量较小,且离心泵轴承振动和温度偏高。 1叶轮切割前现状和叶轮切割目的 离心泵是卧式单级双吸水平剖分式结构,型号KQSN350-N4/765T,额定流量1450m³/小时,离心泵额定工作压力为2.0MPa,额定扬程200m,电机额定电流93.3A,正常运行时出口开度超过12%会造成电动机运行电流大于93.3A、出口压力1.9MPa。由于离心泵出口压力在1.9MPa时,出口开度不超过12%,离心泵产生憋压,导致泵振动偏大,轴承温度在高值运行,无法满足设备长周期稳定运行的目标。 经过供水工艺系统实际测算,系统需要离心泵额定工作压力为1.7MPa,额定扬程170m,满负荷运行扬程高于130m,即离心泵满负荷运行表压大于1.3MPa,即可满足工艺要求。

叶轮切割前离心泵运行表压最大值是2.0MPa,离心泵运行压力明显高于供水系统运行压力,叶轮切割主要目的是降低出口压力(扬程)和离心泵功率,同时降低离心泵的轴承振动值和驱动电机运行电流。 2离心泵比转速计算 n s = 3.65nQ1/2/H(3/4) 式中参数名称及在本文中的取值: n s—比转速; Q—水泵或水轮机的流量m3/s,Q=0.19444m3/s,SH泵双吸Q=1/2Q; H—水泵扬程或水轮机水头m,H=200m;n—水泵或水轮机的转速 r/min,n=1480/min。 将数值带入公式计算比转速 n s = 3.65n(Q)^(1/2)/(H)^(3/4)=3.65*1480*0.19444(1/2)÷200(3/4)= 44.79 3离心泵类型确定,根据表1,此泵的比转速n s =44.79,应确定此泵为低比转速离心泵。 表1比转速与叶轮形状和性能曲线形状的关系【参考文献1】 4叶轮切割的计算公式的选择 国内外叶轮切割有几种方法,包括国内泵行业惯用方法(传统方法)、斯捷潘诺夫方法、苏尔寿方法、关醒凡经验修正公式、博山水泵厂方法和其它切割方法。各切割公式计算结果偏差较大,偏差的原因主要源于三方面:①各计算公式均是在下文公式(1)的基础上进行修正的,而公式(1)的推导是以几何相似为假设条件,实际上叶轮切割后,流体流道形状、叶轮出口角和叶轮出口的过流面积与切割前相比已经发生变化,几何相似条件已经发生变化,因此当切割越多时,偏差也就越大。②计算公式不适用该比转速下的离心泵叶轮的切割计算。③计算参数选择差异所致。

离心泵叶轮切割定律的应用

离心泵叶轮切割定律的应用 辽阳石化分公司尼龙厂在2011年进行离心机更新换代后,对PW水量需求由原先32 m3/h提升至34 m3/h,扬程需由20 m提到23 m。整体更换输送PW水的水泵供货时间较长,并且需要大量费用,为此决定对此离心泵进行改造,提高泵的工作能力,以满足生产的需要。 1 离心泵叶轮切割定律 在我们国内泵行业,通常采用下面的公式来确定叶轮的切割量: 对于低比转数的泵: 对于中、高比转速的泵: 式中:Q、H、P、D2—叶轮切割前泵的流量、扬程、功率及叶轮直径; Q’、H’、P’、D2’—叶轮切割前泵的流量、扬程、功率及叶轮直径。 2 根据叶轮切割定律计算叶轮直径 原泵的参数如下所示:型号ECP50—125,流量qv=32 m3/h,H=20 m,n=2952 r/min,电机功率P电机=5.5 KW,N=3.44 KW,η=60%,Ne=gρqH/1000=1.74 KW,叶轮D2=128 mm,该泵为单级单吸泵。 比转速公式如下所示: 式中的流量单位用m3/s,扬程用m,转速用r/min,对于双吸泵的叶轮流量除以2,多级泵扬程除以级数。 计算出泵的ns=107,查表1知该泵为中比转速泵。 切割定律只是近似定律,叶轮切割后,泵的效率一般都有些变化,只有在切割量较小时才可认为效率不变。为使叶轮切割后,泵的效率不要降低过多,通常规定了叶轮的最大允许切割量(用相对值表示)。叶轮的最大切割量与比转数nS 有关,下表列出了不同比转数泵的叶轮允许最大切割量。 先将叶轮由128改为135进行试计算,从表二看出该泵叶轮外径的最大切割量为15%,而叶轮外径切割量为5.47%,在允许范围内,将数据代入得出Q’=33.75 m3/h,H2’=22.3 m,P’=2.04 KW。 总功率用下面的功式计算 其中ηv、ηhyd、ηm分别是容积效率、水力效率、机械效率,均取最小值以确保总在功率最大情况下不大于电机功率,查表3。 那么总功率P=2.04/(0.90*0.85*0.90*0.60)=4.94<5.5,其中0.90、085、0.90分别是容积效率、水力效率、机械效率,均取最小值以验证泵功率最大情况下不大于电机功率。 将叶轮改为135后已基本可以满足工艺要求,但还差一点,为此对叶轮进行锉削。锉削的方法有两种:一种为上锉,即锉削叶片工作面;另一种为下锉,即锉削叶片背面。一般来说,锉削叶片工作面只是恢复了原来的叶片出口安放角,对泵的性能并无大的影响,通常可以忽略不计。而锉削叶片背面则可使叶片间距增大,增大了叶轮的有效出口面积,随之叶轮的出口速度降低,水力损失减小,使得泵的性能曲线变得较为平坦。叶轮直径与锉削长度关系见下表:叶轮进切割修正后,需要叶轮重新做静平衡,以消除叶轮切割所造成的叶轮不平衡超差。 3 改造后效果 从现场运行测试结果看,改造后的效果是明显的,完全满足了现场生产的要

离心泵的比例定律和切割定律

离心泵的比例定律和切割定律 离心泵是一种常用的流体输送设备,其工作原理是利用离心力将液体从低压区域输送到高压区域。离心泵的设计和运行需要遵循一些基本规律,其中比例定律和切割定律是两个重要的原理。 比例定律指出,当离心泵的转速和叶轮直径发生变化时,流量、扬程和功率也会相应变化,但其比值保持不变。换句话说,当转速提高时,流量也会增加,但扬程和功率也会随之增加。同样地,当叶轮直径增大时,流量、扬程和功率也会增加,但其比例关系保持不变。这个定律的应用非常广泛,可以用于离心泵的设计和运行中,帮助工程师选择合适的转速和叶轮直径,以满足特定的流量和扬程要求。 切割定律是离心泵工作的另一个重要原理。它指出,当液体通过离心泵的叶轮时,叶轮的作用类似于剪刀,将液体切割成一小块一小块的流体,然后通过离心力将其送入高压区域。这个过程中,液体的动能转化为压能,从而实现了液体的输送。切割定律的应用使得离心泵能够输送不同粘度、含固量和含气量的液体,具有广泛的适用性。 离心泵的比例定律和切割定律在实际工程中有着重要的应用。比例定律的应用使得工程师能够根据流量和扬程要求选择合适的离心泵,从而提高泵的效率和性能。同时,比例定律也可以用于优化离心泵

的运行参数,如转速和叶轮直径,以达到更好的工作效果。切割定律的应用使得离心泵能够适应不同工况和介质的输送要求,提高了离心泵的适用范围和灵活性。 除了比例定律和切割定律,离心泵的设计和运行还需要考虑其他因素,如泵的材质、密封方式、轴承和润滑等。这些因素的选择和配置都对泵的性能和寿命有着重要影响。因此,在设计和运行离心泵时,工程师需要综合考虑各种因素,以确保泵的安全、可靠和高效运行。 离心泵的比例定律和切割定律是离心泵设计和运行中的两个重要原理。比例定律指出了转速、叶轮直径与流量、扬程、功率之间的关系,为离心泵的选择和优化提供了依据。切割定律则描述了离心泵将液体切割并输送的过程,使得离心泵具有适应不同工况和介质的能力。这些原理的应用使得离心泵成为一种重要的流体输送设备,广泛应用于各个领域。在未来的发展中,离心泵的设计和运行将继续追求更高的效率、更广的适用性和更长的寿命,以满足人们对流体输送的不断增长的需求。

离心泵叶轮切割定律的应用

离心泵叶轮切割定律的应用 离心泵是一种常见的液体输送设备,被广泛应用于工业、建筑和生 活中。离心泵的核心部件之一是叶轮,其设计和制造对泵的性能起着 决定性的影响。离心泵叶轮的设计中应用了离心泵叶轮切割定律,本 文将对离心泵叶轮切割定律的应用进行探讨。 离心泵叶轮切割定律是离心泵叶轮的设计原理之一,其基本思想是 通过改变叶轮的几何形状和叶片的角度来达到提高泵的效率和性能的 目的。在离心泵叶轮的设计中,切割定律主要应用于叶轮的出口端。 离心泵叶轮切割定律的核心概念是叶轮出口的速度三角,即速度三 角法。速度三角法是通过分析叶轮进口、出口处的流体速度和方向来 确定最佳的叶轮叶片角度。根据速度三角的设计原理,可以调整叶轮 的出口流角和进口流角,以获得最佳的泵性能。 在离心泵叶轮切割定律的应用中,首先需要确定泵的设计工况参数,包括流量、扬程和转速等。这些参数将影响叶轮的尺寸和几何形状。 根据设计工况参数,可以采用速度三角法计算叶轮的出口速度三角形状,进而确定最佳的叶轮出口流角和进口流角。 离心泵叶轮的切割定律还可应用于叶轮的叶片数目和叶片形状的确定。叶片数目的选择与叶轮的流量和扬程有关。一般情况下,叶片数 目越多,流量越大,扬程越小。叶片形状的选择与流体的性质、工作 条件和叶轮的速度等因素有关。通常情况下,叶片的前缘较薄、后缘 较厚,能提供较高的效率。

离心泵叶轮的切割定律还可应用于叶轮的进口和出口截面形状的确定。进口截面形状通常选择圆形或矩形,其目的是减小进口损失和提 高进口流量。出口截面形状通常选择背曲线或导流叶片等,以减小离 心泵的出口损失和提高泵的性能。 除了叶轮的设计,离心泵叶轮切割定律还可应用于叶轮的制造和检测。在叶轮的制造中,需要根据离心泵的设计要求和叶轮的几何形状,进行铸造或加工。在叶轮的检测中,需要根据离心泵的工作参数和叶 轮的几何形状,进行流量、扬程和效率等性能指标的测试和分析。 综上所述,离心泵叶轮切割定律在离心泵叶轮设计、制造和检测中 起着重要的作用。通过应用离心泵叶轮切割定律,可以有效地改善离 心泵的性能,提高泵的效率和可靠性。然而,离心泵叶轮切割定律的 应用也面临一些挑战,如流场优化、叶轮材料选择和制造工艺等。因此,对离心泵叶轮切割定律的进一步研究和应用仍然具有重要意义。

定冷水泵叶轮切割的改进设计

龙源期刊网 https://www.sodocs.net/doc/9219131983.html, 定冷水泵叶轮切割的改进设计 作者:单利学 来源:《中国科技博览》2014年第30期 [摘要]本文介绍了某发电公司1×600MW机组发电机定冷水泵存在设计、选型时流量、扬程富裕量大的问题,造成定子冷却水系统运行可靠性下降,增加了厂用电率。通过分析、计算,使定冷水泵的流量、扬程满足定子冷却水系统运行要求的前提下,对定冷水泵叶轮进行有效、适当切削。既保障了发电机定子冷却水系统安全、可靠运行,又起到节能降耗作用。 [关键词]定冷水泵、扬程、流量、叶轮切削 中图分类号:U464.138+.1 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)30-0025-02 1 系统概述 某发电公司1×600MW超临界机组,采用哈尔滨电机厂生产的QFSN-600-2YHG发电机,该型定子冷却水控制系统是为600MW汽轮发电机配套而设计和制造的。该系统向发电机定子绕组提供连续不断的冷却水并对其进行监控和保护。发电机所需冷却水的水量、水压、水质、水温等均由本系统来保证。 1.1 系统主要部件 1.1.1 定冷水泵(参数Q=115T/h、H=0.75MPa、n=2970r/min)2台,一用一备,单级单吸离心泵,配套电机:电压380V、功率45KW、额定电流84A、功率因数0.85; 1.1.2 水—水板式冷却器2台,一用一备; 1.1.3 XLS-100型水过滤器2台,过滤精度100μ,一用一备; 1.1.4 水箱1台,V=2m3; 1.1.5 离子交换器1台。 1.2 系统设计参数 1.2.1 定子冷却水系统流量:90±3T/h; 1.2.2 定子冷却水系统压力:0.25MPa~0.35MPa; 1.2.3 定子冷却水系统进水温度:45℃~50℃。

热水泵叶轮切削

降低循环水泵扬程切削叶轮 由热源、热力站、热网和室内采暖系统组成的热水供暖系统是一个整体的系统工程,设计中忽略任何一部分都会严重影响系统运行和供暖效果。循环水泵是联接热源、热网和室内采暖系统的枢纽设备,是驱动热水在热水供热系统中循环流动的机械设备。通过它把温暖送给千家万户,所以,循环水泵,是供热系统中最主要的设备之一,选择得当与否,对供热系统的正常运行至关重要。 一、问题的提出 有一供暖面积为12万建筑平米的民用住宅采暖系统,室内采暖形式为散热器,热源为饱和蒸汽,通过热力站交换出压力0.6MPa,供水80℃、回水60℃的低温热水送入采暖系统。站内主要设备的配置如下:直混式汽—水换热器三台(DN300);三台循环水泵(流量200m3/h ,扬程50m,电机功率45KW,转速1450r/min);两台补水泵;一台除污器(DN350)。 从循环水泵选择看,流量能够满足系统需要,扬程较高,且三台水泵,两台运行一台备用,应该没有太大的问题,但热力站在运行后确出现了以下问题: 1、循环水泵两台并联运行时,水泵出口阀门开度只能开到1/4左右,不能全部打开,否则电机就会超电流掉闸保护。 2、换热器不能正常运行,其故障现象是当蒸汽加热时水击振动严重,不能加大蒸汽的输送流量,噪音很大,而且水泵的噪音振动也很大。 3、部分用户系统,尤其是最远端和不利点的用户室内温度达不到18℃,室外供热管网分支系统虽然反复多次调整,始终没有明显的改善,不能达到预期的供热质量效果。 二、故障的诊断分析 通过到热力站现场观察看到,采暖回水总管道(换热器、水泵吸入口前)压力0.30MPa;水泵出口(水泵出口止回阀和闸板阀前)压力0.78 MPa;采暖供水总管压力0.45 MPa(水泵出口止回阀和闸板阀后)。 系统各点的压力状态见下图:

对改变水泵叶轮直径的分析

对改变水泵叶轮直径的分析 本文以江西洪城水业股份有限公司下正街水厂二级泵房为例,对改变水泵叶轮直径进行了分析。通过以双吸350S-44A型3#水泵为例对改变叶轮直径进行分析,对切削水泵、降低合适扬程的新泵进行分析与对比,本文最终给出了倾向于更换水泵机组这个方案,并阐述了选择这个方案的具体原因。 标签:水泵;叶轮;水业 1 引言 近几年随着公司供水管网的不断改善以及优化调度方案的实施,下正街水厂的水泵工作压力大部分时间(5:00-24:00)在0.24mpa-0.28mpa之间,深夜后期(0:00-5:00)在0.2mpa-0.22mpa之间运行,日供水量约7万吨。从水泵性能参数可知3#-6#水泵机组运行已严重偏离最高效率工况点。因此有必要对其进行设备改造,以提高水泵的运行效率。 目前下正街水厂二级泵房共有六台水泵机组。平时生产模式是:常开启两台大泵,偶尔再加壹台小泵运行。 供水示意图如图1所示,性能参数如表1所示。 2 对改变叶轮直径进行分析 离心水泵工况点的改变由两个方面引起: ①改变管道系统特性曲线,如水位变化、闸阀节流等; ②改变水泵本身的特性曲线,如水泵转速,切削叶轮、水泵串、并联等。 现场以双吸350S-44A型3#水泵为例对改变叶轮直径进行浅析: 2.1 切削水泵、降低扬程 2.1.1 拟把扬程由37米降至32米 根据水泵叶轮切削定律,H1 / H2 = (D1 / D2 )2 ,则切削后直径D1=D=348.7mm,即原有叶轮从理论上计算要切削去375-348.7=26.3mm,根据原水泵比转速实际为n比=90-150的中速水泵,其切割修正系数一般为0.94-0.85,即实际切割量为26.3×0.94-26.3×0.85之间。现取切割23mm得375-23=352mm叶轮直径,切削系数为6.13%,在允许范围内。 2.1.2 拟把扬程由37米降至26米

课程设计指导书-轴流泵叶轮水力设计

轴流泵叶轮叶片设计 1 轴流泵叶轮水力模型设计参数 ............................................................................................ 2 2 叶轮设计流程 ........................................................................................................................ 2 3 叶轮基本参数的选择 ............................................................................................................ 3 3.1 比转速的确定 ................................................................................................................. 3 3.2 叶轮外径D 和轮毂直径d h 的确定 ............................................................................... 3 3.3 叶片数Z 的选择 ............................................................................................................ 4 4 叶片各截面的叶栅计算(流线法) .................................................................................... 4 4.1 流线法设计叶片总体步骤 ............................................................................................. 5 4.2 分计算截面 ..................................................................................................................... 6 4.3 选定叶栅疏密度l/t, 计算弦长 l=t*l/t .......................................................................... 6 4.4叶片厚度y 的确定 .......................................................................................................... 7 4.5 确定进口轴面速度Vm1 ................................................................................................ 8 4.6 确定出口圆周速度Vu2 ................................................................................................. 9 4.7确定各截面叶片进出口角1β和2β ............................................................................... 10 4.8确定叶弦安放角L β,计算型线半径R ....................................................................... 10 4.9 选择翼型 ....................................................................................................................... 11 4.10 实例流程 ..................................................................................................................... 12 5 叶片各截面的叶栅计算(升力法) .................................................................................. 14 5.1 分计算截面 ................................................................................................................... 15 5.2 确定轴面速度Vm 和叶轮环量Γ ................................................................................ 15 5.3 计算m ω和此速度与圆周速度之间的夹角m β ......................................................... 16 5.4 选定叶片平面重叠系数m 或叶栅疏密度l/t ............................................................. 17 5.5 假定λ角 ....................................................................................................................... 18 5.6 求叶栅中翼型的升力系数Cl ...................................................................................... 18 5.7 选择翼型 ....................................................................................................................... 18 5.8 叶栅影响的修正——平板叶栅修正法及确定翼型的安放角β' .............................. 22 5.9 抗空化性能校核 ........................................................................................................... 24 5.10 计算叶轮的水力效率 ................................................................................................. 25 6 叶片的绘型 .......................................................................................................................... 31 6.1 绘翼型图 ....................................................................................................................... 31 6.2 确定叶片旋转轴线位置 ............................................................................................... 33 6.3 做叶片的轴面投影图 ................................................................................................... 33 6.4 在叶片轴面投影图上做垂直于轴线的截面 ............................................................... 34 6.5 做木模截线 ................................................................................................................... 34 6.6 生成三维叶片(如图 23所示) .. (37)

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