离心泵涡壳的设计

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1、维普资讯http://www.cqvip.com离心泵涡壳的设计(美)V．S．洛巴诺夫本文叙述了南于离心泵的螺旋形压出室(包括单涡壳和双涡壳)的设计计算步骤和标准型涡壳截面：的绘制方法。不同的，而后者是泵壳设计的基本参数．这两一者之间的关系示于图1．、前言与水泵的其它过流零件一样，涡壳的设计标记计算也是以平均液流速度为基础的．所谓平均P一径向力，Lbs．('llb=0．4586kg)速度就是流量被通过该商量的总面积所除之后H——叶轮的扬程，ft；(1it=0．8048m)而得到的速宣．设计计算时所指的流量，通常D——叶轮的直径，in，(1in=O．025

2、4m)是对应最高效率点的流置，面其它I工况点的流曰z——Dz处包括盖板厚度在内叶轮宽量扬程参数往往在设计时只能估计而得．许许度，i丑；多多对涡壳中压力分布进行测定的试验结果清——经验常数：’楚地表明：spg一比重(1lb／ia。=27．88×10kg]m。)(1)最好的涡壳是采用僵速设计获得的，离心泵涡壳的功用是将液体从叶轮处所获(2)仅仅只是在涡壳隔舌之后的扩散形接得的动能转换成压力能。泵壳本身与泵的总扬管内才将液体的动能部分转换成压力能，程值无关而只产生极小的损失．(8)使扩散形接管的当置扩散角选择在7叶轮出口处液体的绝对速度是泵壳设计过至18度范围

3、内，可保证泵获得高效率，程中的重要参数．当然叶轮出口处液体的绝(4)即使是最佳的压出接管设计也不可能对速度是与涡壳内过流断面上的液流平均速度完全完成动能的转换．有试验表明，压出管路中的最高压力处位于距压出法兰7倍管径截面附近．螺旋形压出室的水力特性是下述结构参数的函数：出’々a．叶轮直径；1b．分水直径：其值与叶轮直径．}，～直接相关并按图2选取；●c．涡壳爆旋角：应根据叶轮出口处液流的绝对速度角来选择．当然，对低比转速和中比转速泵来说．幢*R-№两种角度之间的差值有时侯也允许较图l涡壳内平均流速与叶轮出口液流绝列进度的比值与比转数ⅣB间的关系大；～82

4、～维普资讯http://www.cqvip.com^．1，日H×Y．■l■S

5、■#二、涡壳的结构型式／目前正在投入生产的涡壳结构型式有如下／I几种：／单涡壳／／双涡壳／剖分式双涡壳，一／三涡壳：方形涡壳●^"I-‘x254nm)圆形涡壳。图2叶轮与涡壳隔舌间的间隙1．单涡亮d．涡壳面积：使涡壳的过流面积从涡壳单涡壳形压出室是一种最常见的结构．采隔舌即分水直径处起至涡壳出口即涡壳与扩散用等速度方法设计的单涡壳泵，比采用其它复管连接处逐渐增大杂结构涡壳的泵具有更高的效率。由于单谓壳e．涡壳宽度：一般说来．涡壳宽度6。为泵体在相对叶轮外周嗖b为开启式面积．因而

6、在叶轮出口宽度b2的1．6～2．0倍．设计时可按生产上较为简便和经济理论上来说单涡壳下表选取：。泵体可以应用于各种比转数的大泵和小泵中。斯捷凡诺夫对单涡壳泵体的结构和设计作出了涡壳宽度b3I比转速Ns(Ns~11．116)十分完整的叙述．2．0b23．0O0处于最高效率点两侧的工况下运行时，涡壳中的压力平衡就受到破坏，从而在叶轮上产生一f．压出接管出口直径；种径向力。这种径向力会使泵轴产生弯曲并使E．隔舌面积；隔舌面积是决定

7、水泵在最密封口环、轴封，填科以及轴承等零件产生严高效率点时流量的最重要因素，建议按图8选重的磨损。在特殊情况下甚至会由于疲劳破坏取。而致使轴产生断裂。径向力的值可以按下述公式计算：P=KHD2B2sp．gr／2．81式中为试验常数，其值可按圈4确定。如图4可知，当单渭壳泵处于关闭工况下运行时，径向力可迭最大值径向力试验常散在0．09～O．38之间并与泵的比转数Ⅳ目有关。可以认为，径向力对单级泵尤其是大尺寸的泵的影响是比较明显的。一般说来，按照当今的设计水平，对小流量、低比转速泵或者是类如各种泥浆泵、含固图3涡壳速度常敖态颗粒的液体输送泵等特殊用泵采用单涡

8、壳的维普资讯http://www.cqvip.com双涡壳泵的结构一般不适用于流量小于每分钟400加仑的单级泵。被细长分隔肋板形成_$t__t的小流道的涡壳不仅给铸造带来了极大困难，而且对流道几乎无法进行清理。然而对大型离心泵来说，则应采用双涡壳泵体结构而不是单涡壳结构。3．双涡壳分囊肋板(剖分式)．在双涡壳泵中采用分隔肋板会致使壳体的铸造产生很大的困难，尤其是小流量泵更是如此，这是因为小流量泵的过流面积很小，不得曼!L不在肋板的外侧加置很大的无支承型苍。圈径向力试验常数最早的双涡壳结构是使肋饭后液流通道的压出室结构不仅是可行的，而且是安全的。面积保持不

9、变，然而由于铸造工艺上的困难而2．双渭壳不能付诸实施除此而外，过小的流道会导致双