水泵主要参数知识.docx
计算说明书白俊祺水泵主要设计参数和结构方案确定1、流量，又称排水量、出水量，是指水泵在单位时间内输送出的水量(体积或重 量)。常用符号“Q”表示。单位是:m3/s, m3/h, l/s等。水泵铭牌上的流量是指水泵 的额定流量(设计流量)，在此工况运行时，效率最高。2、扬程，又称水头，扬程是水泵所抽送的单位重量液体从泵进口处(泵进口法兰) 到泵出口处(泵出口法兰)能量的增值。常用符号“H”表示。也就是一牛顿液体通过泵 获得的有效能量。其单位是N-m/N=m,即泵抽送液体的液柱高度，习惯简称为米。(1)、低压泵：扬程W20m；(2)、中压泵：扬程20；00m；(3)、高压泵：扬程 2100m ；3、功率是指水泵所需要的外加功率，它是由动力机通过泵轴传递而使叶轮轴获得 功率，所以也称轴功率，用符号“P”表示。水泵在运行时不行避开地有各种损失：(1)由于泵的泄漏所造成的损失称为容积损失 nv； (2)流体流过叶轮、泵壳时，流速大小和方向的转变以及逆压强梯度的存在引 起了环流和旋涡，造成了能量损失，这种损失称为水力损失nh。(3)高速转动的叶 轮与液体间的摩擦以及轴承、轴封等处的机械摩擦造成的损失称为机械损失nMo泵的轴功率P= P gQH/1000 n (kw),其中纯洁水的密度P=1000Kg/m3,重力系数g=9.8,流 量的单位为m3/s,扬程的单位为m, n为效率,单位为。例如：KQSN600-M19/540 水泵P= P gQH/1000 n =1000X 9.81 X 0.85 X32H-1000 88%=303 (kw) P=P 效+ n v+ n h+ n M4、效率标志着水泵传递能量的有效程度。它是水泵有效功率与轴功率的比值。般 用符号“n”表示，通常写成百分数“”形式。即n二效/x loo%叶片泵内的功率损失由三部分组成，即机械损失，容积损失和水力损失;与之相对应的 是机械效率，容积效率和水力效率。要提高水泵效率，必需尽量减小机械损失和漏水量;保证过水表面光滑，避开锈蚀和堵 塞;并力求改善过水部分的设计、制造和装配，从而达到经济运行的目的。5、转速是指泵轴每分钟旋转的周数。用符号“n”表示。单位是:转/分钟，即r/min。 铭牌上标示的为额定转速。大型叶片系采纳同步电动机的转速作为额定转速。6、汽蚀余量Ah是指在水泵进口处单位重量的水所具有的大于该水温下汽化压力 的剩余能量。临界汽蚀余量，是指泵内压力最低点的压力为汽化压力时，泵进口处单 位重量的水所具有的大于该汽化压力的剩余能量。对于泵，计算安装高度时用汽蚀余 量Ah来计算，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。用汽蚀 余量Ah由油泵样本中查取，其值也用20清水测定。设计过程一、叶轮是泵过流部件的核心，不仅是转动部件，而且是实现能量转换的部件，离心 泵叶片出口处轴面流淌为径向出流，图1所示为泵主要设计参数和结构方案确定流程。 二、供应设计的数据和要求在进行离心泵叶轮水利设计之前，首先要供应泵的设计数据和要求，并合理选择 泵的结构型式及叶轮的设计参数。泵的设计数据和要求主要有以下内容：1 .流量Q.扬程H2 .转速n.效率n3 .装置汽蚀余量NPSHa或泵汽蚀余量NPSHr： NPSHa越大泵越不简单发生汽蚀， NPSHr越小，泵的汽蚀性能越好。4 .介质的性质：温度、密度、腐蚀性、含有杂质的状况等。5 .对特性曲线的要求：平缓、陡降、是否允许有驼峰、是否在全扬程范围内运转 等。6 .运行环境对泵型式的要求：选择卧式或立式，泵在一般状况下是设计成卧式的， 而在深井泵、大型单级离心泵等有特别工况的要求下多采纳立式，离心泵的结构型式 通常为：单吸式、蜗壳式、节段式多级泵、悬臂式、双支撑、单层壳体、双层壳体多 级泵。三、泵结构型式和总体参数的确定.初步选定泵的结构型式依据设计要求初步选定泵的结构型式，给出泵的进出口直径、转速、比转速、级 数等总体参数，结合计算、然后进行校核。1 .确定泵吸入口直径泵吸入口直径Ds又称泵进口直径，是指泵进口法兰处的管路内径，泵吸入口直径 由合理的进口流速确定，初定流速后，按式2.1确定进口直径Ds,然后按标准直径系 列进行圆整。2 .进口流速选取的原则。(1) .泵的进口流速一般可选为l-3m/s,从制造经济性、降低制造成本考虑，大型 泵的流速应取大些，以削减泵的体积，提高过流力量。(2) .从提高汽蚀性能考虑，为了降低流速，应选取较大的进口直径，对抗汽蚀性能要求高的泵，可取进口流速为l-2m/s。(3) .标准直径：10mm> 15mm、20mm> 25mm> 40mm> 50mm、65mm 80mm>100mm> 125mm、150mm> 200mmo3 .确定泵出口直径泵排出口直径Dd又称泵出口直径，是指泵排出法兰处的管路内径，泵吸入口直 径由合理的进口流速确定，初定流速后，按式2.1确定进口直径Ds,然后按标准直径 系列进行圆整。(1) .对于低扬程泵，出口与进口直径可相同。(2) .对扬程泵，取 Dd= (1-0.7) Ds(3) .对于功率较大、长管路输送液体的泵，装置扬程以管理损失为主，增大管路 直径可以降低流速，以削减管路损失，从而降低泵的扬程，减小泵的功率，节省能源， 降低运行成本，但增大管路直径是一次性投资增加，为了获得最佳经济效益，可以进 行成本优化以确定管路直径。4 .确定泵转速.泵的转速越高，其体积越小，质量越轻，因此应当选择尽可能高的转速(1) .转速与比转速有关，为了提高效率，应当选择尽可能高的转速(2) .泵的转速增加，其过流件的磨损加快，装置的振动、噪声变大，因此要降低 转速，根据NPS%大于NPSHr时，转速越低越不简单发生汽蚀可取 NPSHr= (1.1-1.3) NPSHa.5 .确定泵的比转速及水力方案泵的比转速为ns式中i泵的级数(1) .当离心泵ns为120210时，泵的效率达到最大，当nsV60时，泵的效率明 显下降。(2)当单级叶轮ns过大时，可考虑改为双吸式，反之。(3)当单级叶轮ns过小时，可考虑改为多级，反之。卧式泵一般不多于16级, 立式泵可达数十级。(4) Ns与泵特性曲线的外形有关。6 .估算泵的效率设计泵时需要用泵的效率n,以计算泵的轴功率，进行泵零件的强度设计。估算泵的效率可起到猜测泵的性能指标，看是否可达到设计要求的作用。公式为8,确定泵的轴功率N和原动机功率M已知泵的总效率、流量和扬程，则泵的轴功率为：式中：k原动机的余量系数，电动机取1.1L2P液体密度n t原动机与泵之间传动装置的效率
