化工流程泵水力設(shè)計(jì)的研究

1、國內(nèi)水力模型的

離心式化工泵的水力模型設(shè)計(jì)方法基本上參考了普通離心泵，因此相關(guān)技術(shù)進(jìn)展與普通離心泵基本保持一致。在離心泵內(nèi)部流動狀態(tài)還沒有被人們認(rèn)識和掌握之前，完整準(zhǔn)確的設(shè)計(jì)理論還沒形成，而離心泵技術(shù)長期作為一門半理論半經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)，一次成功的水力模型設(shè)計(jì)往往要經(jīng)過反復(fù)修改和試驗(yàn)才能完成。技術(shù)人員在設(shè)計(jì)新產(chǎn)品時，大多只能尋找比轉(zhuǎn)速等或相近的水力模型進(jìn)行相似換算，因此水力模型在新產(chǎn)品設(shè)計(jì)工作中就顯得非常重要。
20世紀(jì)70年代和80年代，沈陽水泵研究所、中國農(nóng)業(yè)機(jī)械研究院、博山水泵廠、中國農(nóng)業(yè)大學(xué)等單位在心泵水力模型方面開展了很多工作，積累了許多的水力模型。并且由沈陽水泵研究所負(fù)責(zé)組織并陸續(xù)出版了兩期“離心泵水力模型匯編”，為國內(nèi)各企業(yè)的離心泵水力模型設(shè)計(jì)提供了豐富的模型庫。

2、傳統(tǒng)水力設(shè)計(jì)方法
 

2.1相似換算法

相似換算法是建立在相似理論基礎(chǔ)上的一種方，通過在一臺模型泵的基礎(chǔ)上對相似模型泵的尺寸進(jìn)行放大或縮小來所要設(shè)計(jì)的泵尺寸。對相似的泵來說，比轉(zhuǎn)速ns相等。在相似工況下，假設(shè)實(shí)型泵和模型泵的效率相等，已知一臺泵的幾何形狀和性能參數(shù)，利用相似定律，按照比例放大或縮小為另一臺幾何相似的泵，并換算出相應(yīng)的性能曲線。這種設(shè)計(jì)方法要求要有一個水力模型庫。

2.2速度系數(shù)法

速度系數(shù)法是以速度系數(shù)圖來進(jìn)行設(shè)計(jì)的。實(shí)質(zhì)上，它仍然是基于相似理論基礎(chǔ)的一種相似換算法，它同樣要求有好的泵模型，設(shè)計(jì)時按ns選取速度系數(shù)，并作為水力尺寸的依據(jù)。它們的各項(xiàng)系數(shù)都是在比轉(zhuǎn)速大于或等于30r/min的情況下取得的，也就限制了它們用于較低比速和超低比速離心泵的設(shè)計(jì)。目前已有不少人對這種圖進(jìn)行了改進(jìn)，并用此方法進(jìn)行泵的設(shè)計(jì)和優(yōu)化。

2.3面積比原理設(shè)計(jì)法

面積比設(shè)計(jì)法是根據(jù)Anderson的面積比原理進(jìn)行設(shè)計(jì)的，即用面積比繪制揚(yáng)程系數(shù)和流量系數(shù)的形式來修正標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)。其目的是根據(jù)不同的設(shè)計(jì)要求尋找佳的葉輪和泵體匹配;其依據(jù)是不同的葉輪和泵體匹配將產(chǎn)生不同的泵性能;其實(shí)質(zhì)是將葉輪和泵體作為一個整體來系統(tǒng)考慮;其方法是綜合考慮設(shè)計(jì)參數(shù)、經(jīng)濟(jì)性、工藝性和性等的優(yōu)化設(shè)計(jì)。

2.4加大流量設(shè)計(jì)法

加大流量設(shè)計(jì)法依據(jù)低比速泵在小流量范圍內(nèi)運(yùn)行時，效率隨流量的增加而提高，并將給定流量和比轉(zhuǎn)速放大作為設(shè)計(jì)參數(shù)來設(shè)計(jì)一臺較大的泵在小流量處作小泵使用。這樣的泵不僅在設(shè)計(jì)點(diǎn)處效率有較大提高，而且在整個使用范圍內(nèi)平均效率均有程度的提高。