離心泵課程設(shè)計

1、<p><b>　　目 錄</b></p><p>　　第一章 緒論…………………………………………………………………………3</p><p>　　1.1 泵的用途………………………………………………………………………3</p><p>　　1.2 泵的分類………………………………………………………………………3</p>

2、;<p>　　1.3 離心泵主要部件………………………………………………………………4</p><p>　　第二章 結(jié)構(gòu)方案的確定……………………………………………………………5</p><p>　　2.1 確定泵比轉(zhuǎn)速…………………………………………………………………5</p><p>　　2.2 確定泵進、出口直徑……………………………………

3、……………………5</p><p>　　2.3 確定效率和功率以及電動機的選擇…………………………………………5</p><p>　　2.4 聯(lián)軸器處軸徑的初步確定及軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計…………………………………6</p><p>　　第三章 葉輪的水力設(shè)計 …………………………………………………………7 3.1 葉輪進口直徑D0的確定 ………………………………

4、……………………7</p><p>　　3.2 確定葉片入口邊直徑………………………………………………………8 3.3 確定葉片入口處絕對速度和入口寬度…………………………………8</p><p>　　3.4 確定葉片入口處圓周速度 ………………………………………………8</p><p>　　3.5 確定葉片數(shù)Z …………………………………………………………

5、………9</p><p>　　3.6 確定葉片入口軸面速度和入口安放角………………………………9</p><p>　　3.7 確定葉片出口安放角和葉輪外徑 ……………………………………9</p><p>　　3.8 確定葉片厚度………………………………………………………………9</p><p>　　3.9 計算排擠系數(shù)……………………

6、…………………………………………9</p><p>　　3.10 確定葉片包角……………………………………………………………10</p><p>　　3.11 確定葉片出口寬度 ……………………………………………………10</p><p>　　3.12 計算有限葉片時，液體出口絕對速度以及與的夾角…………11</p><p>　　3.1

7、3 葉輪的軸面投影圖以 ………………………………………………………12</p><p>　　第四章 壓水室的設(shè)計 ……………………………………………………………12</p><p>　　4.1 基圓直徑的確定……………………………………………………………13</p><p>　　4.2 壓水室的進口寬度……………………………………………………………13<

8、;/p><p>　　4.3 隔舌安放角 ………………………………………………………………13</p><p>　　4.4 泵舌安放角 ………………………………………………………………13</p><p>　　4.5 斷面面積F …………………………………………………………………13</p><p>　　4.6 當(dāng)量擴散角……………………

9、………………………………………………14</p><p>　　4.7 各斷面形狀的確定……………………………………………………………14</p><p>　　計算數(shù)據(jù)匯總 ………………………………………………………………………16</p><p>　　結(jié)束語 …………………………………………………………………………17</p><p&g

10、t;　　參考文獻 …………………………………………………………………………18</p><p><b>　　第一章 緒論</b></p><p><b>　　1.1泵用途</b></p><p>　　農(nóng)業(yè)灌溉和排澇，城市給水排水；動力工業(yè)中鍋爐給水泵、強制循環(huán)泵、循環(huán)水泵、冷凝泵、灰渣泵、疏水泵、燃油泵等；采礦工業(yè)

11、的礦山排水泵、水砂充填泵；石油工業(yè)中泥漿泵、注水泵、深井才有泵、輸油泵、石油煉制泵等；化學(xué)工業(yè)中耐腐蝕泵、比例泵、計量泵。</p><p><b>　　1.2泵的分類</b></p><p>　　泵：通常把提升液體、輸送液體和使液體增加壓力的機器統(tǒng)稱為泵。</p><p>　?。?）葉片泵：利用葉片和液體相互作用來輸送液體，如離心泵、混流泵、軸

12、流泵、旋渦泵等。</p><p>　?。?）容積泵：利用工作容積周期性變化來輸送液體，如活塞泵、柱塞泵、隔膜泵、齒輪泵、螺桿泵等。</p><p>　?。?）其它類型泵：只改變液體位能的泵，如水車；或利用流體能量來輸送液體的泵，如射流泵、水錘泵等。</p><p>　　流量在5~20000，揚程在8~2800范圍內(nèi)使用離心泵比較合適。</p><

13、p>　　優(yōu)點：效率高、體積小、重量輕、轉(zhuǎn)速高、流量大、結(jié)構(gòu)簡單、性能平穩(wěn)、容易操作和維修等。</p><p>　　缺點：啟動前需要灌泵、液體粘度對泵性能有較大影響，如下圖1-1所示。 </p><p>　　圖1-1離心泵輸送清水的粘度極限</p><p>　　1.3離心泵主要部件</p><p>　　圖1-2

14、離心泵的葉輪 </p><p>　　第二章 結(jié)構(gòu)方案確定 </p><p><b>　　2.1 確定比轉(zhuǎn)數(shù)</b></p><p>　　計算泵的比轉(zhuǎn)數(shù)ns，確定泵的結(jié)構(gòu)方案。公式為</p><p>　　(10—1）

15、 </p><p>　　式中 Q——單吸葉輪泵的流量，m3/s</p><p>　　H——單級葉輪泵的揚程，m。</p><p><b>　　則：</b></p><p><b>　　=100.224</b></p><p>　　2.2 確定泵進、出口直徑&

16、lt;/p><p>　　泵的進出口直徑 。吸入口直徑Ds由進口流速(經(jīng)濟流速)決定，</p><p>　　初選2—3.5 m/s 試選 m/s </p><p><b>　　則 </b></p><p>　　=132.983 mm</p><p>　　按標(biāo)準(zhǔn)取135 mm</p>

17、;<p>　　而出口直徑Dt按經(jīng)驗公式Dt＝（0.7～1.0）Ds確定。</p><p>　　對于低壓小流量泵，取泵出口直徑，則取=135 mm</p><p>　　2.3 確定效率和功率以及電動機的選擇</p><p><b>　　1）估算容積效率：</b></p><p><b>　　==0.

18、94</b></p><p><b>　　2）估算機械效率：</b></p><p><b>　　=0.93</b></p><p><b>　　3) 總效率：</b></p><p><b>　　4）估算水力效率：</b></p>

19、<p><b>　　==0.88</b></p><p><b>　　軸功率：</b></p><p>　　==31.818 kw</p><p>　　配套電機功率=1.231.818=38.182 kw</p><p>　　選用電動機查《機械設(shè)計課程設(shè)計》附表9-1，選用Y225M-

20、2 型電 </p><p>　　動機。其參數(shù)為同步轉(zhuǎn)數(shù)為3000 r/min，滿載轉(zhuǎn)數(shù)為2970 r/min,</p><p>　　額定功率為45 kw。 </p><p>　　2.4 聯(lián)軸器處軸徑的初步確定及軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計</p><p><b>　　1）軸徑的確定&

21、lt;/b></p><p>　　泵軸的直徑應(yīng)按其承受的外載荷（拉、壓、彎、扭）和剛度及臨界轉(zhuǎn) 速條件確定。因為扭矩是泵軸最主要的載荷，所以在開始設(shè)計時，可按扭矩確定泵軸的最小直徑（通常是聯(lián)軸器處的軸徑）。</p><p><b>　　扭矩</b></p><p>　　==1281.86

22、2 kgcm</p><p>　　泵軸選用35 Q275，正火處理,查表[ ]=，取 </p><p><b>　　最小軸徑：</b></p><p>　　==24.24 mm</p><p><b>　　2）軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計</b></p><p>　　考慮軸上零件的固定和定位

23、，以及裝配順序，選用下圖裝配方案：</p><p>　　圖1-3 軸上零件裝備圖</p><p>　　第三章 水利設(shè)計（速度系數(shù)法）</p><p>　　3.1 葉輪進口直徑D0的確定</p><p><b>　　1)求</b></p><p>　　,查《泵產(chǎn)品設(shè)計規(guī)程》圖1-1-15得=0.

24、20</p><p><b>　　m/s</b></p><p>　　2）求通過葉輪的流量</p><p><b>　　=0.047 </b></p><p><b>　　3）求葉輪進口直徑</b></p><p>　　==93.407 mm</p

25、><p>　　3.2確定葉片入口邊直徑</p><p>　　一般按確定：=100200 取==93.407 mm</p><p>　　3.3確定葉片入口處絕對速度和入口寬度</p><p><b>　　取==6.859 </b></p><p>　　==23.454 mm</p>&

26、lt;p>　　為提高氣蝕性能可適當(dāng)增大，取=30 mm ,經(jīng)驗表明，葉片入口過流斷面積和葉輪入口面積之比，在下列范圍內(nèi)較好：</p><p>　　==1.012合適。</p><p>　　3.4確定葉片入口處圓周速度</p><p>　　==14.121 m/s</p><p><b>　　3.5確定葉片數(shù)Z</b>

27、;</p><p>　　對=100（60250） Z=6</p><p>　　3.6確定葉片入口軸面速度和入口安放角</p><p>　　= 取=1.3 ， 則 m/s</p><p>　　設(shè)進口無旋，則液流角為：</p><p><b>　　解得32.27</b></p>&l

28、t;p>　　取葉片入口安放角為：</p><p>　　3.7確定葉片出口安放角和葉輪外徑 </p><p>　　一般取 ，高 取小值，低取大值，通常取 在這里取 ，由圖1-1-15取=1.00 。</p><p>　　==34.293 m/s</p><p>　　==225.851 mm</p><p>&

29、lt;b>　　3.8確定葉片厚度</b></p><p>　　葉片厚度S可按下列經(jīng)驗公式計算：</p><p>　　== 5 mm， 材料為鑄鐵。</p><p><b>　　3.9計算排擠系數(shù)</b></p><p><b>　　葉片圓周厚度和節(jié)距</b></p>

30、<p><b>　　== 9 mm</b></p><p>　　== 48.718 mm</p><p><b>　　== 1.3</b></p><p>　　此處計算的與假設(shè)的相符，不需要重算。</p><p>　　3.10確定葉片包角</p><p>　　對=的

31、泵，一般取 ，低取大值，取 </p><p>　　3.11確定葉片出口寬度</p><p>　　由圖1-1-15取 ，葉輪出口軸面速度為：</p><p>　　==4.801 m/s</p><p><b>　　葉片出口圓周厚度：</b></p><p><b>　　==10 mm<

32、;/b></p><p><b>　　葉輪出口寬度：</b></p><p>　　==15.061 mm</p><p>　　3.12計算有限葉片時，液體出口絕對速度以及與的夾 角： </p><p>　　==25.977 m/s</p><p><b>　　=

33、=0.3596</b></p><p>　　式中：（）+（經(jīng)驗系數(shù)）取</p><p>　　=19.1064 m/s</p><p><b>　　==</b></p><p>　　==19.700 m/s</p><p>　　3.13 葉輪的軸面投影圖</p><p

34、>　　圖1-4 葉輪軸面投影圖簡圖 </p><p>　　第四章 壓水室的設(shè)計</p><p>　　壓水室是指葉輪出口到泵出口法蘭（對節(jié)段式多級泵是到次級葉輪出口前，對水平中開水泵則是到過渡流道之前）的過渡部分。設(shè)計壓水室的原則：</p><p>　　1、水力損失最小，并保證液體在壓水室中的流動是軸對稱的,以保證葉輪中的流動穩(wěn)定； </p>

35、<p>　　2、在能量轉(zhuǎn)換過程中，軸對稱流動不被破壞；</p><p>　　3、消除葉輪的出口速度環(huán)量，即進入第二級葉輪之前，速度環(huán)量等于0。 </p><p>　　4、設(shè)計工況，流入液體無撞擊損失。 </p><p>　　5、因流出葉輪的流體速度越大，壓出室的損失hf越大，對低ns尤甚，因此對低ns泵，加大過流面積，減小損失hf。</p>

36、<p>　　4.1 基圓直徑的確定</p><p>　　，取 ==243.919 mm</p><p>　　4.2 壓水室的進口寬度</p><p>　　==35.061 mm （取C=10mm）</p><p><b>　　4.3 隔舌安放角</b></p><p><b

37、>　　==</b></p><p><b>　　4.4泵舌安放角</b></p><p><b>　　查手冊，取</b></p><p><b>　　4.5 斷面面積F</b></p><p>　　采用速度系數(shù)法，查得 ，壓水室中液流速度：</p>

38、<p>　　==12.345 m/s</p><p>　　第8斷面的面積：==3375.186 </p><p><b>　　其他各斷面面積：</b></p><p>　　==2953.287 </p><p>　　==2531.389 </p><p>　　==2109.491 &

39、lt;/p><p>　　==1687.593 </p><p>　　==1265.695 </p><p>　　==843.797 </p><p>　　==421.898 </p><p><b>　　4.6 當(dāng)量擴散角</b></p><p>　　擴散角 常用范圍為，取 &

40、lt;/p><p>　　4.7各斷面形狀的確定</p><p><b>　　確定角：</b></p><p><b>　　一般，取</b></p><p><b>　　求A、B值:</b></p><p>　　求斷面高H及半徑R（8個斷面分別求）</p

41、><p><b>　　斷面1:</b></p><p>　　==10.989 mm </p><p>　　==2.801 mm </p><p><b>　　斷面2： </b></p><p>　　==20.451 mm</p><p>　　=

42、==5.213 mm</p><p><b>　　斷面3：</b></p><p>　　==28.886 mm</p><p>　　=0.254928.886=7.363 mm</p><p><b>　　斷面4： </b></p><p>　　==36.571 mm<

43、;/p><p>　　==9.322 mm</p><p><b>　　斷面5： </b></p><p>　　==43.676 mm</p><p>　　==11.133 mm</p><p><b>　　斷面6：</b></p><p>　　==50

44、.314 mm</p><p>　　==12.825 mm</p><p><b>　　斷面7：</b></p><p>　　==56.569 mm</p><p>　　==14.419 mm</p><p><b>　　斷面8： </b></p><p&

45、gt;　　==62.936 mm</p><p>　　==16.042 mm</p><p><b>　　葉片計算數(shù)據(jù)匯總</b></p><p><b>　　結(jié)束語</b></p><p>　　為期一周的課程設(shè)計終于結(jié)束了，雖然整天很忙碌很疲勞，但感覺收獲還是蠻大的。通過這次課程設(shè)計，不僅學(xué)到了離

46、心泵水利設(shè)計的知識，而且還學(xué)會了運用各種軟件。尤其是后者，通過這幾天的學(xué)習(xí)和使用，我們已經(jīng)基本掌握了這些軟件的使用方法和特點，比如說word和excel，以前只是懂了個皮毛，現(xiàn)在有了更深一步的了解和學(xué)會了大部分基本使用方法，我想這些軟件的使用技巧，會在我們以后工作中有很大的幫助。特別是Autocad我們又重新熟悉了以前學(xué)會的技巧。</p><p>　　以前我們在課堂上只是學(xué)到了簡單的關(guān)于離心泵的理論知識，并沒有考

47、略到實際的工作原理和實際的工況。而本次課程設(shè)計正是我們理論結(jié)合實際的好機會。在課程設(shè)計過程中，我能夠運用自己掌握的理論知識去分析離心泵的結(jié)構(gòu)和實際工作情況，使理論知識得到充實、印證、鞏固和深化。</p><p>　　七天的專注和辛勞，換回了我們對課程設(shè)計的重新認(rèn)識，對離心泵的結(jié)構(gòu)和工作原理的深刻理解，讓我們學(xué)會了理論與實際結(jié)合的目的。通過這次課程設(shè)計，我既體會到學(xué)習(xí)書本知識的重要性，又提高了自己解決實際工程問題的

48、能力，這為后續(xù)的學(xué)習(xí)以及將來的工作奠定了堅實的基礎(chǔ)。</p><p>　　在此，我特別感謝x老師的時時刻刻的指導(dǎo)，讓我一次次克服困難，還有隊友的相互幫助。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　1.水泵及水泵站習(xí)題實驗課程設(shè)計指導(dǎo)書</p><p>　　2.泵的理論與設(shè)計 關(guān)醒凡 機械

49、工業(yè)出版社 T414/19</p><p>　　3.現(xiàn)代泵技術(shù)手冊 關(guān)醒凡 1959.9</p><p>　　4.離心泵 陳乃祥 吳玉林 TH311/C527</p><p>　　5.離心泵與軸流泵原理及水利設(shè)計 丁成偉 T414.2/5</p><p>　　6.葉片泵原理及水利設(shè)計 查森