离心泵叶轮外径切割方法的探讨

第 3期(总第 67期) No．3fSUM No．67) 机 械 管 理 开 发 MECHANICAL MANAGEMENT AND DEVELOPMENT 2002年 8月 August．2002 · 应用技术 · 离心泵叶轮外径切割方法硇恭讨 孟繁华 郝连俭 郝旭林 (阳泉水泵厂 山西 阳泉 045000) 【摘 要】 应用离心泵相似定律，计算叶轮外径切割量，通过改变叶轮外径尺寸，达到扩展离心泵使用范围的目的 【关键词】 离心泵 相似曲线 叶轮切割量 【中图分类号】 ．rH311 【文献标识码】 B 【文章编号】 1003—773X(2002)03—0021—02 引 言 用户总是希望选择完全适合 自己具体条件的水泵，但 对制造泵的厂家来说，存在着产品繁多、管理繁琐等诸多问 题。所以生产泵的厂家根据一定的原则，扩大泵的一些工作 范围，既做到减少品种，又满足不同用户的需求。拓展水泵 使用范围的方法很多，现就通过切割叶轮外径的方法，以满 足用户使用要求作为本文讨论的重点。 同一台离心泵在转速一定的条件下，叶轮外径的大小 将直接影响泵的性能参数。叶轮直径大则泵的流量大、扬程 高、轴功率大 ；叶轮外径小则流量小、扬程低、轴功率小。采 用本文所述方法将可一次找准原型泵与切割叶轮外径后的 性能参数对应工况点 (参数点1，以便实施叶轮外径的切割， 满足用户所需性能参数的要求。 1 校核原型泵的性能参数及曲线 依据 GB／T3216—89《离心泵、混流泵、轴流泵和旋涡泵 试验方法》和 GB／T32l4《水泵流量的测定方法》，测试出泵 的性能参数并绘制泵的性能曲线，即Q—H、Q—P、Q一11曲 线。如果某泵已有性能曲线，须要校核工况点与原工况点是 否吻合。若吻合，则以原有性能曲线为准进行下一步工作； 若不吻合，就以现测性能曲线为准进行下一步工作。 2 求得过 A点的抛物线方程，确定 A点的相似工 况点 B 如图 1所示，依据给定的参数，即流量 Q和扬程 H，确 定此 工况点 A。 娘 Q 图 1 B点与 A点的相似工况点 依据相似定律⋯：Q ／Q：D ／D 作者简介： 孟繁华，男，1946年生，高级工程师 Hi／H=l D}／D)t I 2) 导出：H：日J ／Q 。，令 K： ／Q ：c0 t 则得 ：H=K (31 方程(31为抛物线方程，即相似曲线方程。在图 1中绘出 H：KQ 抛物线，此曲线与原型泵的 O—H曲线相交于一点 ， 即B(Q ，H：1点，则 B点为 A点的相似工况点。 3 计算叶轮外径尺寸的切割量 3．1 计算原型泵的比转速}1Ins。 3．65n 0 — — 式中：n 表示原型泵比转速；n表示原型泵转速 (r／ min)；Q表示原型泵流量 (m3／／s1；H表示原型泵设计扬 程 (m)。 3．2 确定叶轮外径尺寸的切割 量。 依据相似定律 I： Qi／Q2=Di／D2及 Hl／／／2：(D|／D2}2 式中：D：表示原型泵叶轮外径尺寸 (mm1；D 表示原型 泵切割后叶轮外径尺寸 (mm1。可以计算出在流量 Q 、扬程 H 、转速 n参数不变情况下的切割后叶轮外径 D 。 3．3 计算叶轮外径尺寸的切割量I 1A。 A：(D2一D1)／D2 3．4 判定叶轮外径切割量是否在允许范围之 内。 依据切割量 A与比转速 n ，在表 l⋯中查取并校核是否 在推荐值范围，若超出范围则另选泵型。 表 1 离心泵叶轮的允许切割量 4 实例 ①根据用户要求耐腐蚀泵的性能参数为：流量Q 102m ／h，扬程 H1：39m，转速 n：2900r／rain。初选 TF100— 65—200型耐腐蚀单级单吸离一IL,泵，叶轮外径 D!=200mm= r 』 原型泵设计参数为：流量 Q=(60、100、120)m ／h，H=(54、 · 21· 第 3期(总第67期) 机 械 管 理 开 发 2002年 8月 50、47)m，转速 n=2900r／min，性能曲线见图2。 }j( ) ②校核原型泵性能参数：通过测试 TF100—65—200型 70 泵，其性能参数与原泵相吻合，即泵性能曲线可以使用。 ③把用户给定的性能参数 (流量 Q1=102m ／h，扬程 H =39m)绘在图2中为 A点。 ④确定 K值：K=H ／Q =39／102 一0．00375 ⑤计算 H=幻 各点，见表 2。 表 2 H=KQ 各点数据表 ： Q Q鱼 ! !鱼 ! H(m) 39 4O．6 42．1 43．7 45．4 47．0 48．7 5O．5 52．2 将计算点用光滑曲线连接为过 A点的相似曲线，与原 型泵性能曲线 Q—H交于一点 B，则 B点为 A点的对应相似 工况点 ，(依据参数 B可以计算出轴功率 、效率 、汽蚀余量， 此处不作阐述)，其流量 Q =113m ／h，扬程 H =47．9m。 ⑥ 依据相似定律⋯计算切割叶轮外径尺寸： D ： D 2 Q』／Q 2= 180．53 mm f瓦ill=18。 ． 7mm 其 中 Q2=1 13m”／h， H2=47．9m， D2=200mm， Q1= 102m ／h，H1=39m。 ⑦计算原型泵比转速 ： ns=3．65n ／H 一 93．8 ⑧计算叶轮外径的切割量 ： A=f D2一D』J／D2=0．09735 ⑨判断叶轮切割是否在允许范围之内 2O 4O 6() 8O l()0 12O lj0 Q(t,ii~／h) 图2 B点为 A点的对应相似工况点 }{曲线 后 I卜 h线 查表 1得 ：60