螺旋離心泵的設(shè)計(jì)

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(dòng)機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為抽送液體能量的機(jī)器。一般，原動(dòng)機(jī)通過(guò)泵軸帶動(dòng)葉輪旋轉(zhuǎn)，對(duì)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(guò)泵的過(guò)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(jī)器之一?，F(xiàn)今世界上泵產(chǎn)品產(chǎn)量?jī)H次于電機(jī)，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(jìn)、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(lái)對(duì)固體如煤、魚等進(jìn)行長(zhǎng)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?？梢哉f(shuō)，凡是要讓液體流動(dòng)的地方，就有泵在工作。泵在國(guó)民經(jīng)濟(jì)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(kuò)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(xiàn)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(duì)輸送這類物質(zhì)的泵，有兩個(gè)主要要求：一是無(wú)堵塞，二是耐磨損。耐磨損主要與材料有關(guān)，無(wú)堵塞主要取決于葉輪的結(jié)構(gòu)形式。目前作為無(wú)堵塞泵葉輪的結(jié)構(gòu)形式有：1.開(kāi)式或半開(kāi)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(wú)堵塞離心泵。世界上第一臺(tái)螺旋離心泵是用來(lái)輸送魚類，隨后用來(lái)輸送固液兩相流體，可以用來(lái)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(kāi)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(zhǎng)，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(jìn)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(jìn)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(jìn)。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(gè)：1. 按主軸方向臥式：主軸水平放置；無(wú)須灌水。管道泵：泵作為管路的一部分，無(wú)須特別改變管路即可安裝泵。無(wú)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(jì)參數(shù) 設(shè)計(jì)參數(shù)流量 Q=80m3/h ，

6、揚(yáng)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(jì)上以國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的 IS 泵為基型，此次設(shè)計(jì)的螺旋離心泵，在設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)上采用單級(jí)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(duì)數(shù)螺旋線，采用液固兩相流理論進(jìn)行水力設(shè)計(jì)。由于該泵是通過(guò)其特殊的三維螺旋葉片將螺旋的容積推進(jìn)作用和葉片的離心作用有機(jī)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(diǎn)，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(diǎn)：（1）無(wú)堵塞性能好；（2）無(wú)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?？沙樗秃瑲饨橘|(zhì)，含氣量在 15%以下時(shí)，泵的性能，震動(dòng)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(dòng)部分

8、，分別敘述其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。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(jì)的軸封采用填料軸封，填料軸封結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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(dòng)部分傳動(dòng)部分包括托架和軸承組件，軸承根據(jù)傳動(dòng)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(rùn)滑，軸承體兩端