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泵的設計方法
閱讀：1972 發布時間：2013-12-25
hbzhan內容導讀：泵是一種將原動機的機械能轉變為輸送流體能量的機械。在任何工礦企業中，用不到離心泵的部門是沒有的.在農業生產中，泵是主要的排灌機械。我國農用泵占泵總量的一半以上。
在礦業和冶金工業中，泵也是使用得zui多的設備。礦井下需要用泵排水；在選礦、冶煉和軋制過程中，需要用泵來供水等。另外，在國防建設、船舶制造、城市的給排水、蒸汽機車的用水、機床的潤滑和冷卻、紡織工業中輸送漂液和染料、造紙工業中輸送紙漿，以及食品工業中輸送牛奶和糖類食品等，都需要大量的泵。
泵的設計具有不同的方法，其基于流道理論的一元分析常用于離心式機械，將流道橫截面上的參數用其平均值來表示的一種簡化分析方法。確定泵葉輪的線性尺寸可以采用不同的方法，一種是利用經驗系數直接計算線性尺寸，另一種利用速度系數。利用相似理論推導出葉輪及蝸形壓出室線性尺寸計算公式，再以當代國產泵水力模型為統計源，用數值分析的方法將擬合成方程式進行計算，是離心泵水力設計行之有效而簡潔的方法。
基于泵內液體流動的復雜性，至今還不能用理論計算的方法準確地獲得泵的性能曲線，因此，通過試驗手段開展對泵性能的研究，或對已有的產品確定其實際的工作性能就顯得極為重要。根據試驗條件和目的的不同，性能試驗可分為試驗臺試驗和現場式試驗兩種。試驗臺試驗是指，將泵安裝在制造廠或使用單位的泵性能試驗裝置上而進行的試驗。其主要目的是：確定泵的工作性能曲線，確定它的工作范圍，可以更好的向用戶提供經濟、合理地使用和選擇的可靠數據；通過實驗得到的性能曲線來校核設計參數，檢驗是否達到了設計所要求的技術指標，以便修改設計或改進制造質量。
現場試驗是指，泵安裝到使用單位后，在實際的使用條件下進行的試驗，其主要目的是為泵的安全、經濟運行提供可靠的依據。例如，通過試驗了解整個泵裝置及管路系統的實際性能，據此來考察其選型是否合理，并以此為依據，制定經濟運行方案，使其在負荷變動時也能隨之按合理的方式進行。在泵改造前進行試驗，以便鑒定改進效果。通過試驗測得的效率下降和出力變化的情況，來估計泵在長期運行中因汽化、磨損和內部不正常的泄露等因素所造成的內部損壞程度，以便及時檢測并合理確定檢修期限。
泵之所以能輸送液體，主要是依靠高速旋轉的葉輪，介質在慣性離心力的作用下獲得能量以提高壓強。介質離開葉輪進入泵殼后，因蝸殼內流道逐漸擴大而使介質減速，部分動能轉換成靜壓能。只要葉輪不斷地旋轉，介質便連續地被吸入和排出。
從上述工作原理可知，離心泵工作時，zui怕泵內有氣體，因為氣體的密度小，旋轉時產生的離心力就很小，葉輪內不能造成必要的真空度，也就無法將密度較大的液體吸入泵中，因此在開泵前必須使泵的吸入系統充滿液體，工作中吸入系統也不能漏氣，這是離心泵正常工作必須具備的條件。液體在離心泵中獲得能量的過程表現為液體在葉輪作用下流速大小和流動方向的變化。離心泵工作時，液體一方面和葉輪一起旋轉作旋轉運動，同時又從葉輪的流道中向外流動，液體在葉輪中所作的是一種復合運動。
本泵的結構采取后開門的結構形式，即泵體與泵蓋的分界在葉輪的背面，泵體和泵蓋構成泵的工作室；葉輪、軸、和滾動軸承等為泵的轉子；懸架和軸承部件支撐泵的轉子。為了平衡泵的軸向力，大多數葉輪前、后均設有密封環，并在葉輪后蓋板上設有平衡孔。但是有些泵的軸向力不大，葉輪背面不必設密封環和平衡孔。
設計內容分為四部分計算，即材料選擇、水力計算、結構設計和強度校核。在相關標準的允許范圍內，充分考慮到該泵的使用環境和輸送的介質，在結構設計、材質選擇、過流部件的水力設計、泵零件強度設計等主要環節上作出了十分科學的改進。在選材上泵體、葉輪等零部件選用灰鑄鐵。在軸和軸套采用45號鋼，在結構上將底座加厚加筋，以增強剛性，采用機械密封。保證泵在所處的環境中能正常使用。
在礦業和冶金工業中，泵也是使用得zui多的設備。礦井下需要用泵排水；在選礦、冶煉和軋制過程中，需要用泵來供水等。另外，在國防建設、船舶制造、城市的給排水、蒸汽機車的用水、機床的潤滑和冷卻、紡織工業中輸送漂液和染料、造紙工業中輸送紙漿，以及食品工業中輸送牛奶和糖類食品等，都需要大量的泵。
泵的設計具有不同的方法，其基于流道理論的一元分析常用于離心式機械，將流道橫截面上的參數用其平均值來表示的一種簡化分析方法。確定泵葉輪的線性尺寸可以采用不同的方法，一種是利用經驗系數直接計算線性尺寸，另一種利用速度系數。利用相似理論推導出葉輪及蝸形壓出室線性尺寸計算公式，再以當代國產泵水力模型為統計源，用數值分析的方法將擬合成方程式進行計算，是離心泵水力設計行之有效而簡潔的方法。
基于泵內液體流動的復雜性，至今還不能用理論計算的方法準確地獲得泵的性能曲線，因此，通過試驗手段開展對泵性能的研究，或對已有的產品確定其實際的工作性能就顯得極為重要。根據試驗條件和目的的不同，性能試驗可分為試驗臺試驗和現場式試驗兩種。試驗臺試驗是指，將泵安裝在制造廠或使用單位的泵性能試驗裝置上而進行的試驗。其主要目的是：確定泵的工作性能曲線，確定它的工作范圍，可以更好的向用戶提供經濟、合理地使用和選擇的可靠數據；通過實驗得到的性能曲線來校核設計參數，檢驗是否達到了設計所要求的技術指標，以便修改設計或改進制造質量。
現場試驗是指，泵安裝到使用單位后，在實際的使用條件下進行的試驗，其主要目的是為泵的安全、經濟運行提供可靠的依據。例如，通過試驗了解整個泵裝置及管路系統的實際性能，據此來考察其選型是否合理，并以此為依據，制定經濟運行方案，使其在負荷變動時也能隨之按合理的方式進行。在泵改造前進行試驗，以便鑒定改進效果。通過試驗測得的效率下降和出力變化的情況，來估計泵在長期運行中因汽化、磨損和內部不正常的泄露等因素所造成的內部損壞程度，以便及時檢測并合理確定檢修期限。
泵之所以能輸送液體，主要是依靠高速旋轉的葉輪，介質在慣性離心力的作用下獲得能量以提高壓強。介質離開葉輪進入泵殼后，因蝸殼內流道逐漸擴大而使介質減速，部分動能轉換成靜壓能。只要葉輪不斷地旋轉，介質便連續地被吸入和排出。
從上述工作原理可知，離心泵工作時，zui怕泵內有氣體，因為氣體的密度小，旋轉時產生的離心力就很小，葉輪內不能造成必要的真空度，也就無法將密度較大的液體吸入泵中，因此在開泵前必須使泵的吸入系統充滿液體，工作中吸入系統也不能漏氣，這是離心泵正常工作必須具備的條件。液體在離心泵中獲得能量的過程表現為液體在葉輪作用下流速大小和流動方向的變化。離心泵工作時，液體一方面和葉輪一起旋轉作旋轉運動，同時又從葉輪的流道中向外流動，液體在葉輪中所作的是一種復合運動。
本泵的結構采取后開門的結構形式，即泵體與泵蓋的分界在葉輪的背面，泵體和泵蓋構成泵的工作室；葉輪、軸、和滾動軸承等為泵的轉子；懸架和軸承部件支撐泵的轉子。為了平衡泵的軸向力，大多數葉輪前、后均設有密封環，并在葉輪后蓋板上設有平衡孔。但是有些泵的軸向力不大，葉輪背面不必設密封環和平衡孔。
設計內容分為四部分計算，即材料選擇、水力計算、結構設計和強度校核。在相關標準的允許范圍內，充分考慮到該泵的使用環境和輸送的介質，在結構設計、材質選擇、過流部件的水力設計、泵零件強度設計等主要環節上作出了十分科學的改進。在選材上泵體、葉輪等零部件選用灰鑄鐵。在軸和軸套采用45號鋼，在結構上將底座加厚加筋，以增強剛性，采用機械密封。保證泵在所處的環境中能正常使用。