螺旋離心泵結構設計含proe三維及12張CAD圖

螺旋離心泵結構設計含proe三維及12張CAD圖,螺旋,離心泵,結構設計,proe,三維,12,十二,cad 附錄 1：外文翻譯 化工工業(yè)離心泵 作者：J.M.Coucson, J.F.Ricardson 出版日期（期刊號）：Chemical Engineering, 1995 出版單位：Butterworth-Heinemann Ltd 摘要 ： 離心泵是通過葉輪的旋轉把液體的內(nèi)能轉換成動能的一種旋轉裝置。液體由吸入口進入蝸殼，通過高速旋轉的葉輪，液體呈放射狀加速從泵中向外輸出，這時葉輪附近留出一個真空，不斷吸引更多的流體進入泵的葉輪附近，這樣由葉輪的旋轉來完成液體的進出。這篇文章主要講述了關于離心泵的發(fā)展史，離心泵工作原理的分析，汽蝕的基本原理和預防汽蝕的措施等的一系列問題。從而幫助我們加深對離心泵的理解。 關鍵詞：離心泵 介紹 工作原理 汽蝕 汽蝕原理 預防措施 1.介紹 泵的提出，最先是用于轉移或壓縮液體和氣體的設備。在所有泵中，我們一步步采取措施來防止氣蝕，氣蝕將減少流量并且破壞泵的結構。用來處理氣體和蒸汽的泵稱為氣體壓縮機，研究流體的運動的科學稱為流體力學。 水泵是用管子連接的機械把水從一個地方傳到另一個地方。水泵的操作壓力從一磅到一萬磅每平方英尺。日常生活中，泵是很多見的，有用于在魚池和噴泉使水循環(huán)和向水中充氣的電泵，還有用于從住宅處把水引走的污水泵。 離心泵的早期形式---螺桿泵，是通過一個管子連接一根螺桿組成的，它是利用螺桿的旋轉把水提升上去。螺旋泵經(jīng)常用在污水處理廠中，因為它們可以運輸大量的水， 而不會因為碎片而堵塞。在遠古的中東，因為對農(nóng)場進行灌溉的需求，所以有一種強大的動力去推進水泵的進程。在這些區(qū)域里，早期的泵是為了將水一桶一桶的從水源或河渠中提升到容器中。古希臘的發(fā)明家和數(shù)學家阿基米德被認為是公元前 3 世紀首先提出螺旋泵的發(fā)明家。之后，古希臘發(fā)明家發(fā)明了第一個提水泵。在十七世紀末和十八世紀初，英國的工程師 Thomas Savory，法國的物理學家 Denis Pa]pin，和英國的鐵匠和發(fā)明家 Tomas Newcomen,它們發(fā)明了用蒸汽驅動活塞的水泵。蒸汽驅動的水泵首先廣泛的被應用是在從煤礦往外輸水過程中?，F(xiàn)在離心泵使用的例子，是來自于哥倫比亞河上使用的大古利水壩。這個泵有超過灌溉一百萬英畝的土地能力。 離心泵被認為是旋轉泵，它有一個旋轉地葉輪，葉輪上有葉片，葉片是侵入液體中的。液體也是由葉輪軸向進入泵，并且旋轉的葉輪將液體甩向葉片根部。同時葉輪也給液體一個較高的速度，這個速度通過泵的一個固定部件轉化成壓力。我們一般稱為擴壓器。在高壓泵里，很多葉輪可以被系列選用，并且在一個葉輪后有一個擴壓器，也可能 - 33 - 含有導輪，可以逐漸的降低液體的速度。對于低壓泵來說，擴壓泵一般就是一個螺旋形的通道，成為蝸殼，作用原理是攔截面逐漸增加可以有效降低流體的速度。在泵工作前， 葉輪必須被灌注，也就是在泵啟動時，葉輪必須被液體包圍。也可以通過在吸入線上放另一個截止閥來實現(xiàn)，截止閥在泵停止工作時是液體保留在泵內(nèi)。如果截止閥泄露了， 泵可以通過閥的入口，從外面的水源比如說蓄水池來取水灌注。一般離心泵在排水線的地方也有一個閥控制流體和壓力。對于小流量和高壓力來說，葉輪作用很大部分是放射狀的。對于高速流體和低壓排水壓力，泵中流體的方向可以近似于與軸的軸向平行，這時泵有一個軸流。這時葉輪就近似于螺旋推進器。從一種流動的狀態(tài)轉換到另一種流動的狀態(tài)是漸進的，對于中間狀態(tài)，設備可稱為混流泵。 2.離心泵 離心泵是化工和石油工業(yè)中應用最廣泛的一種泵。它能輸送性能非常廣泛的液體和固體含量高的懸浮液，像泥泥漿，可以用多種抗腐蝕材料建造。泵的整個外殼可用像聚丙烯這樣的塑料來建造，或者用腐蝕襯里加工。由于它的高速運轉，可將其直接耦合到電動機上，由電動機的規(guī)格大小決定流量高低。 在這樣的泵中，液體被吸入到旋轉葉輪的中心，通過離心作用向外流動。由于高速旋轉，液體在吸入口和因動能轉化為壓能的出口側獲得較高的動能和壓力差。 葉輪由一系列弧形葉片組成，因此能使液體的流動盡可能平穩(wěn)。葉輪中葉片越多， 則液體的流動方向越好控制，那么液體循環(huán)流動時因波動引起的損失就越少。在開式葉輪中，葉片被固定在中心輪轂上，而在閉式中葉片則是用兩塊鋼板支撐以減少漏液。由此可以看出，在很大程度上，葉片末端的角度決定了泵的工作特性。 流體通常在軸向上通過葉片的上升進入泵殼。在這種簡單類型的離心泵中，液體由切向方向隨著橫截面逐步流到蝸殼中。圖（a）所示為旋渦型泵。圖（b）中，在渦輪泵中的液體隨移動的葉輪在一系列固定葉片中形成擴散環(huán)。 這種旋渦能逐漸改變流體的流動方向，并有效地將動能轉化成壓能。固定葉片前緣處的 流體應該沒有受到?jīng)_擊。沿著葉輪葉片，液體的流動具有一定速度，同時，葉片末端相對于泵體有移動。液體的運動方向相對于泵殼——和固定葉片所需的角度一樣——是兩個速度的合成方向。在圖 c 中， - 33 - c. u v 是液體相對于葉片的速度， u t 是葉片上某點的切向速度；將這兩個速度合成即可得到液體的速度u 2 。因此，很明顯，在擴散環(huán)中所需要的葉輪角由葉輪的產(chǎn)量、旋轉速度和葉片的角度決定。所以，泵在很嚴格的條件下才能有最大的運行效能。 2.1 離心泵的有效壓頭 當流體所剩余的動能全部轉化為壓能時，壓力最大。如下文所述，有效壓頭和半徑的平方以及速度成正比，壓力更高時，必須使用多級泵?？紤]到液體在離泵中心 r 到 r+dr 的距離內(nèi)旋轉，如圖 d d. 所示。這一部分流體的質量為 dM =2π rdrdρ ，其中ρ 是流體的密度，b 是這部分流體的寬度。 如果流體在與切向方向成θ 角上以速度 u 流動，則這部分質量流體的角動量為 =dM(urcosθ ) 流體通過泵所產(chǎn)生的扭轉力等于角動量對時間的改變量 dτ =dM ? (u r cosθ )=2π r bρ dr ? ( u r cosθ ) ?t ?t 液體的體積流速為： Q=2π r b ? ?t Dr=Qρ d(u r cosθ ) 因此，液體在泵中受到總的扭轉力由 dτ 在小標 1 和 2 之間積分而得，下標 1 引用的是泵入口處的條件，小標 2 是出口時的條件。 - 35 - 于是有：τ =Qρ （u2r2cosθ 2 – u1r1cosθ 1） - 35 - 附錄 2：外文原文 CENTRIFUGAL PUMPS IN THE CHEMICAL INDUSTRY - 36 - - 37 - - 38 - - 40 -