DC-DC电荷泵的研究与设计

DC-DC电荷泵的研究与设计
DC-DC电荷泵的研究与设计

电源招聘专家DC-DC电荷泵的研究与设计

关键字:DC-DC 电荷泵电源是电子设备的心脏部分,其质量好坏直接影响着电子设备的可靠性。随着电子技术的不断发展,功耗、体积及转换效率等要求的不断提高,开关电容技术在电源中得到了越来越广泛的应用。开关电源频率要高,这样动态响应才能快,配合高速微处理器工作是必须的,也是减小体积的重要途径。电器产品的体积重量与其供电频率的平方根成反比,所以当把频率从工频50Hz提高到20kHz时,用电设备的体积重量大体上降至工频设计的(5~10)%。由于功率MOS 管具有快速开启、关断的特点,满足高速开关动作的需求,这正是开关电源实现变频带来明显效益的基本原因。单片开关电源采用电荷泵技术通过功率MOS管控制电容的充放电来实现电压的转换,从而极大地缩小了电源体积,提高了转换效率,具有高集成度、高性价比、最简外围电路、最佳性能指标等优点,一般说来其重量是线形电源的1/4,体积是其1/3。本文从电荷泵的基本原理[1]出发,设计开发了一种负电压电荷泵,详细分析了它的工作原理,并在基本模型的基础上针对开关速度以及功耗和转换率等方面提出了一定的改进。

2 Dickson电荷泵基本原理

最早的理想电荷泵模型是J. Dickson在1976年提出的,其基本思想就是通过电容对电荷的积累效应而产生高压使电流由低电势流向高电势,当时这种电路是为了提供可擦写EPROM所需要的电压。后来J. Witters, Toru Tranzawa等人对J . Dickson的电荷泵模型进行改进,提出了比较精确的理论模型,并通过实验加以证实提出了一些理论公式。随着集成电路的不断发展,基于低功耗、低成本的考虑,电荷泵在集成电路中的应用越来越广泛了。图1为简单的倍(multiplier charge pump)开关电源的基本原理图[1]。

图1 四阶Dickson电荷泵原理图

当f 为低电频时,MD1管导通,Vin对与结点1相连的电容进行充电,直到结点1的电压为Vin-Vtn;当f为高电频时,结点1的电压变为Vf+Vin- Vtn,此时MD2导通,对与结点2相连的电容进行充电,直至结点2的电压变为Vf+Vin-2Vtn;f再度变为低电频,结点2上电压为2Vf+Vin -2Vtn;如此循环,直到完成四级电容的充放电,可以推得输出电压:Vout=Vin+4 (Vf-Vtn)-Vtn

电源招聘专家由此可以得到对于N级倍压电荷泵的电压增益为:Vout=Vin+N(Vf-Vtn)-Vtn(1) 但在实际电路中由于Vf受到开关管寄生电容Cs的影响,其真实值应为Vf=(C/(C+Cs))×Vf(2) 将(2)式代入(1)式可得Vout=Vin+N((C/(C+Cs))×Vf-Vtn)-Vtn(3) 当考虑负载后,由于负载会从电路中抽取电流Iout,负载上具有NIout/((C+Cs)fosc)大小的压降,代入(3)式得到输出电压Vout=Vin+N ((C/(C+Cs))×Vf -Iout/((C+Cs)fosc-Vtn))-Vtn(4) 对于Dickson型电荷泵,单级电压增益Gv=VN-VN-1=( C / ( C + Cs ) )×Vf - Iout / (( C + Cs ) fosc)- Vtn Dickson倍压电荷泵需要满足很重要的一个条件就是(C/(C+Cs))×Vf-Vtn-Iout/((C+Cs)fosc)>0 由于该式与N无关,故而从理论上来说,电压可以通过倍压泵放大从而得到理想的电压值。

3 Dickson电荷泵模型的推广

由Dickson电荷泵理论可以推广得到产生负电压的开关电容电路,如图2所

图2 负压电荷泵原理图

其基本原理与Dickson电荷泵是一致的,但是利用电容两端电压差不会跳变的特性,当电路保持充放电状态时,电容两端电压差保持恒定。在这种情况下将原来的高电位端接地,从而可得到负电压输出。由原理图分析可知,当时钟信号为高电频时功率开关管S1、S2同时导通,S3,S4同时关断,VIN对电容CFLY进行充电,Vcap+=VIN-Vtp-Vtn,Vcap-= Vtn;当时钟信号为低电频时S1、S2关断,S3,S4同时导通,CFLY上存储的电荷通过S3,S4传送到Cout上,由于Cout高电位端接地,故输出端VOUT=-(VIN-Vtp)。当考虑负载后,由于负载会从电路中抽取电流Iout,负载上具有-Iout/((C+Csn+Csp)fosc) 大小的压降,输出电压

电源招聘专家VOUT=-(VIN-Vtp-Iout/((CFLY+Csn+Csp)fosc)

-Iout/((COUT+Csn+Csp)fosc))(5)4 对输出为负电压电荷泵的改进

(1)功率MOSFET作为开关管的特点:图2中的S1、S2、S3、S4采用功率MOS管器件,功率MOSFET是压控元件, 具有输入阻抗大、开关速度快、无二次击穿现象等特点。功率场效应管(MOSFET)由于是单极性多子导电,显著地减小了开关时间。但是对于MOS管来说决定开关速度的因素有二:一是开关电容的导通电阻,二是充放电电容的大小,为了获得较高的采样速度需要采用大宽长比的器件(采用大尺寸的功率MOS管)和较小值的电容。然而栅极的驱动速度在很大程度上也决定了功率MOSFET 的开关速度,这就需要提供具有高速驱动能力的电路来满足这一要求。为了减小开关时间,对MOS 管的驱动电路进行一定的改进。实际应用中功率MOSFET的输出级还要带负载,因此影响开关速度的大小不光有驱动速度的问题,还有输出负载大小的问题。

(2)功率MOSFET驱动特性分析:功率MOSFET的极间电容较大,其等效电路如图3所示[3],输入电容Cin=CGS+CGD,输出电容COUT=CDS+CGD,CGD作为反馈电容。

图3功率MOSFET极间电容等效电路

电源招聘专家开关管开通延迟时间td=-CinRonln|1-VGS/VGG| 上升时间tr=2.2Ron(Ciss+(1-A)Cgd),其中A为与△VDS/△VGS相关的系数。整个开通时间ton=td+tr(6)由于Ron=VGS/IOM为开关管的导通电阻,代入式(6)可得:

(7)

由(7)式可知,开关的导通速度与通过开关的电流大小成正比,电流越大,ton越小,开关的速度越快。为提高MOSFET管的驱动速度,要求驱动电路:

a)能够提供足够大的驱动电流, 即驱动电路的充电电阻要充分小, 以缩短导通时间。

b)具有足够的泄流能力, 即放电电阻要充分小,以提高开关管的关断速度。根据以上要求,考虑到由于三极管的导通电阻小的特点,并且对管互补作用消除了少数载流子存储时间的影响,可以达到很高的驱动速度,因此采用互补对称型射极输出器(图4)来驱动功率MOS

开关管。

图4 互补跟随电路

该驱动电路利用V4、R1、R2组成模拟电压源,产生正向偏压,使其值等于或稍大于导通电压,只要有信号输入,R1、R2即可轮流导通,克服了互补对称管必然存在的交越失真现象。忽略IB4,

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通过调整R1与R2的比值来调整偏压值的大小。

5 时钟控制信号

(1)为了提高MOS管的开关速度,我们来考察一下电容两端电压与时间的关系从而确定最小时钟周期,减小功耗,提高转换效率。在不考虑沟道调制效应的前提下,电容在放电过程中所产生的电压输出与时间的关系:VOUT=

(8)

其中t1为充电过程中MOS管从饱和导通到进入线性区的时间是一个和工艺有关的常数。充电过程的输出电压和时间的关系:VOUT=VDD-VTH-

(9)

由(8)、(9)两式明确了输出电压与时间的比例关系后根据工艺和仿真工具确定最小时钟频率,既要保证电容充放电完全又要尽量使用高频时钟减小电路功耗提高转换率。

(2)为了避免电容在没有完全充放电时即进入相对工作状态影响导通时间的准确性及对开关管性能的影响采用非交叠时钟信号。图5即为非交叠时钟的产生电路,CLK为原始的时钟信号,Φ1和Φ2为相位相反的非交叠时钟信号。

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图5 非交叠时钟发生器原理图

6 仿真结果

本文介绍的电路采用贝岭1μP阱工艺在Cadence IC 5.0下仿真工具SPECTRE的电路仿真波形如图6所示。

图6电路仿真结果

由仿真结果可知输出基本达到了预定要求-3V,误差不超过0.09V

小结本文介绍了一种采用开关电容技术产生负电压的电荷泵电路,通过对其工作原理的分析找到一系列改进性能的切口。同时通过提高MOS管的驱动,提高了开关管的速度,增强了电路的稳定性及转换效率,实践证明这一电路是很有使用价值的。

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参考文献:[1] JOHN F DICKSON. On chip High-Voltage Generation in MNOS Integrated Circuits Using an Improved voltage Multiplier Technique. IEEE JOURNAL OF SOLID-STATE CIRCUITS, JUNE 1976:374 [2] Toru Tanzawa and Tomoharu Tanaka. A Dynamic Analysis of the Dickson Charge Pump Circuit. IEEE JOURNAL OF SOLID-STATE CIRCUITS, AUGUST 1997;VOL.32: 1231 [3] 张立等. 现代电力电子技术. 科学出版社. 1995

水泵的选型和总扬程的计算

水泵的选型和总扬程的 计算 文稿归稿存档编号:[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-

水泵的选型和总扬程的计算 水泵铭牌上的扬程称“额定扬程”(这时水泵的效率最高),对一台水泵而言,扬程不是一个常数,当水泵的转速不变时,扬程一般随水泵流量的增加而减小,在中、小比转数范围内,流量的增加幅度比扬程的减小幅度大。因此,水泵的轴功率及电机电流随水泵流量的增加而增大,如果超过1.2倍时,则容易烧毁电机。 的概念在选择水泵扬程时,必须清楚水泵总扬程H和水泵净扬程H 1 (又叫实际扬程、几何扬程、地形扬程)是指及它们的关系。净扬程H 1 进水面至出水口中心(或排水面)间的垂直距离。水泵总扬程为: H=H1+h+V2/2g 式中:H——水泵总扬程; ——水泵净扬程; H 1 h——管路损失扬程; V2/2g——泵出水口处的动能损失水头。 其中h项的计算比较麻烦,下表列出了每100米的钢管管路损失扬程(米)供参考。(塑料管的管损约为钢管的0.7倍,胶管的管损与钢管基本相同,铸铁管损为钢管的1.4倍)

从上表查出的数除以100,再乘以管路的长度(米)就得到所求的h 损失扬程。 动能损失水头V2/2g对于不同管径为流量的函数,不同管径的数值见表 例如,确定一眼深水井的动水位为85m,涌水量为50m3/h,输水管路长度110m,公称内径为75mm的钢管,试计算水泵总扬程。从表中查出每100m管损为15m,那么管损 h=110÷100×15=16.5m V2/2g=0.0002015 Q2≈0.5m 所以总扬程 H=85+16.5+0.5=102m 选择水泵时水泵的额定扬程应为总扬程的1~1.1倍,就上面例子而=(1~1.1)×H=102~112.2m 言,H 泵 查说明书型号为200QJ50-150/7-25 需要说明的是,每种泵都有一个适用范围,一般扬程允许在 0.9~1.05倍额定扬程范围内使用,流量在0.7~1.2倍额定流量范围内使用。 为保证电泵的起动顺利和正常运转,要求变压器负载功率不应超过其额定容量的75%。变压器至水泵负载点的距离应尽量缩短,对于功率大于

各种泵的选型原则

泵的选型原则、依据和具体操作方式 设计院在设计装置设备时,要确定泵的用途和性能并选择崩型。这种选择首先得从选择泵的种类和形式开始,那么以什么原则来选泵呢?依据又是什么? 一、了解泵选型原则 1、使所选泵的型式和性能符合装置流量、扬程、压力、温度、汽蚀流量、吸程等工艺参数的要求。 2、必须满足介质特性的要求。 对输送易燃、易爆有毒或贵重介质的泵,要求轴封可靠或采用无泄漏泵,如磁力驱动泵、隔膜泵、屏蔽泵 对输送腐蚀性介质的泵,要求对流部件采用耐腐蚀性材料,如AFB不锈钢耐腐蚀泵,CQF工程塑料磁力驱动泵。 对输送含固体颗粒介质的泵,要求对流部件采用耐磨材料,必要时轴封用采用清洁液体冲洗。 3、机械方面可靠性高、噪声低、振动小。 4、经济上要综合考虑到设备费、运转费、维修费和管理费的总成本最低。 5、离心泵具有转速高、体积小、重量轻、效率高、流量大、结构简单、输液无脉动、性能平稳、容易操作和维修方便等特点。 因此除以下情况外,应尽可能选用离心泵: a、有计量要求时,选用计量泵 b、扬程要求很高,流量很小且无合适小流量高扬程离心泵可选用时,可选用往复泵,如汽蚀要求不高时也可选用旋涡泵. c、扬程很低,流量很大时,可选用轴流泵和混流泵。 d、介质粘度较大(大于650~1000mm2/s)时,可考虑选用转子泵或往复泵(齿轮泵、.螺杆泵) e、介质含气量75%,流量较小且粘度小于37.4mm2/s时,可选用旋涡泵。 f、对启动频繁或灌泵不便的场合,应选用具有自吸性能的泵,如自吸式离心泵、自吸式旋涡泵、气动(电动)隔膜泵。 二、知道泵选型的基本依据 泵选型依据,应根据工艺流程,给排水要求,从五个方面加以考虑,既液体输送量、装置扬程、液体性质、管路布置以及操作运转条件等 1、流量是选泵的重要性能数据之一,它直接关系到整个装置的的生产能力和输送能力。如设计院工艺设计中能算出泵正常、最小、最大三种流量。选择泵时,以最大流量为依据,兼顾正常流量,在没有最大流量时,通常可取正常流量的1.1倍作为最大流量。 2、装置系统所需的扬程是选泵的又一重要性能数据,一般要用放大5%—10%余量后扬程来选型。 3、液体性质,包括液体介质名称,物理性质,化学性质和其它性质,物理性质有温度c密度d,粘度u,介质中固体颗粒直径和气体的含量等,这涉及到系统的扬程,有效气蚀余量计算和合适泵的类型:化学性质,主要指液体介质的化学腐蚀性和毒性,是选用泵材料和选用那一种轴封型式的重要依据。 4、装置系统的管路布置条件指的是送液高度送液距离送液走向,吸如侧最低液面,排出侧最高液面等一些数据和管道规格及其长度、材料、管件规格、数量等,以便进行系梳扬程计算和汽蚀余量的校核。 5、操作条件的内容很多,如液体的操作T饱和蒸汽力P、吸入侧压力PS(绝对)、排出侧容器压力PZ、海拔高度、环境温度操作是间隙的还是连续的、泵的位置是固定的还是可移的。 三、选泵的具体操作

水泵设计选型基础知识

水泵设计选型基础知识 常用水泵型号代号 LG-----高层建筑给水泵 DL------多级立式清水泵 BX-------消防固定专用水泵 ISG------单级立式管道泵 IS -------单级卧式清水泵 DA1-------多级卧式清水泵 QJ-------潜水电泵 泵型号意义: 如40LG12-15 40-进出口直径(mm) LG-高层建筑给水泵(高速) 12-流量(m3/h)15-单级扬程(M) 200QJ20-108/8 200---表示机座号200 QJ---潜水电泵20—流量20m3/h 108---扬程108M 8---级数8级 水泵的基本构成:电机、联轴器、泵头(体)及机座(卧式)。 水泵的主要参数有:流量,用Q表示,单位是M3/H ,L/S。扬程,用H表示,单位是M。对清水泵,必需汽蚀余量(M)参数非常重要,特别是用于吸上式供水设备时。 对潜水泵,额定电流参数(A)非常重要,特别是用于变频供水设备时。 电机的主要参数:电机功率(KW),转速(r/min),额定电压(V),额定电流(A)。 联轴器泵头(体_) 卧式机座 什么叫流量?用什么字母表示?用几种计量单位?如何换算?如何换算成重量及公式? 答:单位时间内泵排出液体的体积叫流量,流量用Q表示,计量单位:立方米/小时(m3/h),升/秒(l/s), L/s=3.6 m3/h=0.06 m3/min=60L/min G=Qρ G为重量ρ为液体比重 例:某台泵流量50 m3/h,求抽水时每小时重量?水的比重ρ为1000公斤/立方米。 解:G=Qρ=50×1000(m3/h·kg/ m3)=50000kg / h=50t/h 什么叫扬程?用什么字母表示?用什么计量单位?和压力的换算及公式? 答:单位重量液体通过泵所获得的能量叫扬程。泵的扬程包括吸程在内,近似为泵出口和入口压力差。扬程用H表示,单位为米(m)。泵的压力用P表示,单位为Mpa(兆帕),H=P/ρ.如P为1kg/cm2,则H=(lkg/ cm2)/(1000kg/ m3) H=(1kg/ cm2)/(1000公斤/m3)=(10000公斤/m2)/1000公斤/m3=10m 1Mpa=10kg/c m2,H=(P2-P1)/ρ (P2=出口压力P1=进口压力) 什么叫泵的效率?公式如何? 答:指泵的有效功率和轴功率之比。η=Pe/P 泵的功率通常指输入功率,即原动机传到泵轴上的功率,故又称轴功率,用P表示。

离心泵的选型

离心泵在味精生产中的应用 马雄斌 (广州奥桑味精食品有限公司,广州510280) 摘要:本文主要介绍了味精生产中常用泵在使用中应注意的问题,特别是离心泵的选用和安装使用应注意的问题。 关键词:谷氨酸溶液,泵使用的常见误区,离心泵的选用。 1.前言 在味精生产中,液体输送是最常见的工艺生产过程,所以各种化工用泵和食品卫生级泵广泛应用于味精生产中。我们公司味精年产能力为40000吨,所使用的各类泵就有近300台。 由于液体的性质不同,如粘度、腐蚀性、干物质含量、固体悬浮物含量等不尽相同,而且诸如温度、压力、流量等输送条件也有较大的差别,因此不同工艺条件液体中所使用的泵也不尽相同。 生产中最常用的泵是离心泵,占85%以上。其它还有齿轮泵、螺杆泵、隔膜泵、磁力泵等,其中离心泵最常用。由于液体性质的不同,有输送清水的铸铁离心泵,有输送热水的热水循环泵,有输送物料的不锈钢离心泵,有输送腐蚀性介质的衬塑离心泵,有输送硝酸的磁力泵,有输送消泡油和糖浆的齿轮泵,有输送含固体悬浮液的螺杆泵等等。 2.泵使用和选型中常出现的问题 在离心泵使用中常见的误区有: (1)关小进口阀门; (2)启动前泵内没有充满液体,泵内及吸入管路容易积存空气,造成泵体震动大; (3)启动时出口阀全开,易造成超电流烧电机。停泵后才关闭阀门,易造成管路内液体倒流,使叶轮反转而损坏。 (4)双端面机械密封忘记开密封水,容易损坏机械密封。 在选型时,机械密封的选用也是至关重要。在我们公司一期技改工程实施过程中,超滤谷氨酸液输送泵的机械密封选用的是国产机械密封,机械密封采用石墨环/不锈钢,由于出口压力较大为5Bar,而料液中含有小固体颗粒,机械密封不到一个月就损坏需更换,不但影响生产,而且维修费用也大幅增加。后来我们选用了美国Durro公司的不锈钢离心泵,机械密封选用碳化钨或碳化硅,使用情况良好,一般一年才需更换一次机械密封,确保了生产的正常运行。 在真空循环系统如蒸发器循环泵的机械密封选型中,应选用双端面机械密封,于保证密封的可靠性,防止气体串入泵内产生类似于气蚀现象的震动。 在谷氨酸尾液浓缩蒸发器运行中,曾出现一效循环泵震动大电机电流偏大,联轴器胶圈容易剪断现象。操作工曾用关小进口阀门来处理,但造成泵体震动大。我们分析原因后,最后确定如下解决方法: (1)泵进、出口加装防震橡胶膨胀节,进口阀门全开。 (2)泵出口加装阀门,调节阀门开度大小,确保电机电流不超过额定值。

电荷泵设计原理及在电路中的作用

1、电荷泵原理 电荷泵的基本原理是,电容的充电和放电采用不同的连接方式,如并联充电、串联放电,串联充电、并联放电等,实现升压、降压、负压等电压转换功能。 上图为二倍升压电荷示,为最简单的电荷泵电路。V2输出为方波信号,当V2为低电平的时候,V1通过D1、C1、V2对电容C2充电,C2两端电压上正下负;当V2为高电平输出的时候,V2输出电压与C1两端电压相叠加,通过D3对负载供电并对C2充电。如果忽略二极管压降,则C2两端电压Vo=V2+V1,其中V2为电压源V2的高电平输出电压。 由于电荷泵整个工作过程的核心部分为电容充放电过程,所以最重要的公式为电容充放电公式:I*T=ΔV*C,其中T为电容充放电周期,ΔV为每个充放电周期内电容两端电压波动,I为充放电电流。 电荷泵以非常简单的电路可以实现升压、降压、负压等功能,所以各种不同的场合为电路扩展小功率电路。 2、电荷泵在电路中的作用 1.功率电路中的电荷泵 电荷泵的一个非常广泛的用途就是在由N沟道MOSFET构成的半桥电路中为上桥臂提供浮驱电压。典型接法如下图所示,图中红框内的二极管D及电容Cboot与主电路中半桥的下桥臂T1构成电荷泵。当半桥的下臂T1开通时,Vcc 通过D与T1为电容Cboot充电;当T1关断T2导通时,Cboot为上臂T2提供MOSFET导通所必需的Vgs电压。这是由于T2在电路中的位置所决定的,当T2导通时,如果忽略导通压降Vds,T2的源极电压Vs=Vr,所以如果想要饱和导通,加上T2门极上的驱动电压需满足Vg=Vr+Vgs,对于功率型N沟道

MOSFET而言,Vgs通常需要15V左右。电荷泵以很少的元器件满足了这一设计要求,所以在此类应用中得到广泛应用。 虽然上图中所述的自举型电荷泵(采用半桥的下臂作为电荷泵的一部分)使电路设计变得非常简单,但实际使用过程中有些限制,如对桥臂的开通时序和占空比有限制等。所以,在某些要求比较高的应用场合,采用他驱型的电荷泵,即将电荷泵电路及驱动波形与主功率电路分离,采用外部电路构成电荷泵。这样的电路虽然结构比自举驱动电路略微复杂一些,但克服了自举驱动电路的一些问题,在某些场合也得到较广泛的应用。 2.RS-232电平转换中的升压、负压 电荷泵的另外一个极为广泛的应用就是为电平转换芯片提供符合RS-232标准的电源电压。电平转换芯片的供电通常为3.3V或者5V的单电源,而RS232电平标准要求,以-3~-15V表示逻辑电平“1”,以+3~+15V表示逻辑电平“0”,所以RS232转换芯片不仅要完成电平转换,还要提供符合要求的电源转换。 下图为RS232电平转换芯片的典型结构框图,首先以一个升压电荷泵将+3.3V或5V的输入电源进行二倍压升压,然后采用一个负压电荷泵将二倍压升压后的电源输出进行转换为负电压。

国内螺旋离心泵品牌影响力总评榜

1.上海阳光泵业制造有限公司 上海阳光泵业制造有限公司座落于上海市金山工业园区,是国内一家著名的集研制、开发、生产、销售、服务于一体的大型多元化企业,注册资本1100万元。主导产品包括:螺杆泵、隔膜泵、液下泵、磁力泵、排污泵、化工泵、多级泵、自吸泵、齿轮油泵、计量泵、卫生泵、真空泵、潜水泵、转子泵等类别。产品以优越的性能,精良的品质已获得各项专业认证证书及客户的认可。公司拥有多名水泵专家和各类中高级工程师,不断的开发制造,升级换代产品年年都有问世。 公司拥有国内高水准的水泵性能测试中心,产品全部采用CAD设计软件和CFD计算流体力学软件等先进设计手段,产品经过精密铸造、热锻压、焊接、热处理、精加工、装配等十多道工序。使用先进的数控加工中心、等离子焊接机、全自动气体保护、半自动真空熔焊机、超频真空热处理设备、高效加工专机、理化和探伤设备等各类高精密加工检测设备。齐全的加工检测设备,于同行业中处领先地位,更加充分保证了产品的质量。公司产品达二十大系列,一万多种规格。产品广泛应用于:工业生产,建筑城镇供水,环保污水处理,市政工程,食品制药,水利电力,石油船舶等多种领域。客户包括大庆油田、胜利油田、中国水利水电、浦项集团 等世界知名企业。 2.天昊泵业集团有限公司 天昊泵业集团是经工商总局批准成立的集团公司,位于京津冀一体化的青县经济开发区南区,是专业生产水泵和控制柜的大型厂家。从设计、研发、铸造、精加工、装配、试验全部自己生产完成。 研发中心具有几十年水泵设计丰富经验的专业研究人员,又有年轻的本科毕业生的新生力量和操作能力较强的技术工人。集团研发设备先进、研究方法科学,具有较强的产品研发、试制、测试能力,测试中心的测试水池总容积达200000m3,测试能力:口径Φ32-Φ3000mm,流 量0-200000m3,压力0-10MPa,功率0-600kw/380V,200-3000kw/6KV-10KV。测试系统精度达 到GB/T32-2005《回转动力泵水力性能验收实验1级和2级》。集团生产的产品广泛用于农田 灌溉、抗旱排涝、市政工程、电厂、工矿、冶金等行业。 3.上海康大泵业制造有限公司 上海康大泵业制造有限公司创建于七十年代末期,是国内著名的专业化研发、生产各种水泵、给排水成套设备的企业。公司集设计、生产、销售、服务于一体,多年来,上海康大本着

电荷泵设计指南

设计指南Q&A系列: 电荷泵 上网时间:2006年05月26日 Sam Davis 著 电荷泵主要有哪些应用? 在过去的十年了,电荷泵得到了广泛运用,从未调整单输出IC到带多输出电压的调整IC。输出功率和效率也得到了发展,因此现在的电荷泵可以输出高达250mA的电流,效率达到75%(平均值)。电荷泵大多应用在需要电池的系统,如蜂窝式电话、寻呼机、蓝牙系统和便携式电子设备。 主要应用包括驱动用于手机背光的白光LED和毫瓦范围的数字处理器(如图)。 电荷泵如何工作? 电荷泵(开关电容)IC通过利用一个开关网络给两个或两个以上的电容供电或断电来进行DC/DC电压转换。基本电荷泵开关网络不断在给电容器供电和断电这两个状态之间切换。C1(充电电容)传输电荷,而C2(充电电容器)则储存电荷并过滤输出电压。 额外的“快速电容”和开关阵列带来多种好处。 电荷泵有哪些工作模式? 电荷泵IC可以用作逆变器、分路器或者增压器。逆变器将输入电压转变成一个负输出。作为分路器使用时,输出电压是输出电压的一部分,例如1/2或2/3。作为增压器时,它可以给I/O带来一个1.5X或者2X的增益。很多便携式系统都是用一个单锂离子电池或者两个金属氢化物镍电池。因此当在2X模式下运行时,电荷泵可以给一般在3.3V到4.0V的范围内工作的白光LED供应适当的正向电压。 电荷泵的输出电压经过调节吗? 基本电荷泵缺少调整电路,因此实际上所有当今使用的电荷泵IC都增加线性调整或者电荷泵调制。线性调整的输出噪音最低,并可以在更低的效率情况下提供更好的性能。而由于调整IC没有串联传输晶体管,控制开关电阻的电荷泵调制就可以提供更高的效率,并为一个给定的芯片面积(或消耗)提供更多的输出电流。 电荷泵的主要优势是什么? 电荷泵消除了电感器和变压器所带有的磁场和电磁干扰。但是,仍然有一个可能的微小噪音源,那就是当快速电容和一个输入源或者另外一个带不同电压的电容器相连时,流向它的高充电电流。同样的,“分路器”电荷泵也能在LDO上改进

离心泵选型建议(完整版)

离心泵及选型过程介绍 一、离心泵的介绍: 离心泵是指靠叶轮旋转时产生的离心力来输送液体的泵。被输送液体和叶轮一同高速旋转,获得了足够的运动势能(扬程、压力),从而实现流通输送的目的。 按照不同区分方法,可将离心泵类型分为:单级泵、多级泵;低压泵、中压泵、高压泵;单侧进水式泵、双侧进水式泵;卧式泵、立式泵;蜗壳泵、导叶泵;自灌式离心泵、吸入式离心泵;磁力泵、屏蔽泵;油泵、水泵、凝结水泵、排灰泵、循环水泵等。 离心泵选型时,需明确我们需要的是哪一类型的泵。 从设备结构上区分,可将离心泵的基本构造分为:叶轮、泵体、泵轴、轴承、密封、电机、联轴器、基座以及附属的冷却、润滑、密封等装置。 在选型过程中,对每一部件机构、装置的要求也需具体化。 二、离心泵叶轮加工过程介绍 离心泵的性能参数(流量、扬程等)由叶轮的直径大小、过流部分的体积(叶轮的厚度)等决定。用户对流量、扬程的需求是随机的。叶轮一般由铸造加工而成,其过流部分的厚度一般只有几个常用规格,厂家通过切削叶轮的直径大小,来满足不同流量、扬程的需求。 三、离心泵性能曲线图 离心泵的主要性能参数:流量Q、扬程H、轴功率N和效率η。在一定转速下,离心泵的扬程H、轴功率N和效率η均随实际流量Q的大小而变化,泵的生产部门将表明Q-H、Q-N 及Q-η关系的曲线,标绘在一张图上,称为离心泵的特性曲线,是反映泵各性能参数之间的关系曲线。 离心泵的实际特性曲线需经过实际的工况(通过调节泵出口阀门,测试不同流量和压力、功率的对应关系)测试而成。选型前期可作为选型的参考,使用中也可以作为考核厂家产品性能是否稳定的一个依据。 各个厂家叶轮的铸造工艺不同,其流量、扬程和效率也不尽相同,各有特色。 由图可见,一般情况下当扬程升高时流量下降;可以根据扬程查到流量,也

离心泵设计

1.概述 (2) 2.工艺说明 (2) 2.1工艺介绍 (2) 2.2物料性质 (2) 2.3工作温度 (2) 2.4工作压力 (2) 3.机械设计 (3) 3.1材料选择 (3) 3.2结构设计 (3) 3.3设计参数计算 (4) 4.零部件的选型 (4) 4.1法兰的选型 (4) 4.2人孔的选型 (5) 4.3容器支座的选型 (5) 5.总结 (5) 参考文献 (6)

1.概述 离心泵是工业生产中应用最为广泛的液体输送机械。其突出特点是结构简单、体积小、流量均匀、调节控制方便、故障少、寿命长、适用范围广、购置费用和操作费用较低。 离心泵依靠旋转叶轮对液体的作用把原动机的机械能传递给液体。由于离心泵的作用液体从叶轮进口流向出口的过程中,其速度能和压力能都得到增加,被叶轮排出的液体经过压出室,大部分速度能转换成压力能,然后沿排出管路输送出去,这时,叶轮进口处因液体的排出而形成真空或低压,吸水池中的液体在液面压力(大气压)的作用下,被压入叶轮的进口,于是,旋转着的叶轮就连续不断地吸入和排出液体。 2.工艺说明 2.1工艺介绍 离心泵的基本构造是由六部分组成的,分别是:叶轮,泵体,泵轴,轴承,密封环,填料函。 2.2物料性质 传输介质是清水,正常的沸点和熔点是100℃、不具有腐蚀性和毒性 2.3工作温度 介质温度不高于80℃ 环境温度不高于40℃ 2.4工作压力

允许吸入管路压力0.3MPa,泵的最高使用压力1.6MPa 3.机械设计 3.1材料选择 根据工艺参数和介质特性来选择泵的系列和材料。 (1)根据介质特性决定选用哪种特性泵,如清水泵、耐腐蚀泵和杂质泵等。介质为剧毒、贵重或有放射性等不允许泄漏物质时,应考虑选用无泄漏泵(如屏蔽泵、磁力泵)或带有泄漏液收集和泄漏报警装置的双端面机械密封。如介质为液化等易发挥发液体应选择低汽蚀余量泵、如筒型泵。 (2)根据选择安装条件选择卧式泵、立式泵(含液下泵、管道泵)。(3)根据流量大小选用单吸泵、双吸泵,或小流量离心泵。 (4)根据扬程高低选用单级泵、多级泵,或高速离心泵等。 3.2结构设计 1、叶轮是离心泵的核心部分,它转速高输出力大,叶轮上的叶片又起到主要作用,叶轮在装配前要通过静平衡实验。叶轮上的内外表面要求光滑,以减少水流的摩擦损失。 2、泵体也称泵壳,它是水泵的主体。起到支撑固定作用,并与安装轴承的托架相连接。 3、泵轴的作用是借联轴器和电动机相连接,将电动机的转矩传给叶轮,所以它是传递机械能的主要部件。

离心泵设计

离心泵设计 目录 1 概述 (2) 2 工艺说明 (2) 2.1 工艺简介 (2) 2.2 物料性质 (2) 2.3 工作温度 (2) 2.4 工作压力 (2) 2.5 尺寸参数 (2) 2.6 其他说明................................. 错误!未定义书签。 3 机械设计....................................... 错误!未定义书签。 3.1 材料选择................................. 错误!未定义书签。 3.2 结构设计 (3) 3.3 设计参数 (3) 4 零部件的选型 (4) 4.1 法兰的选型 (4) 4.2 泵体的选型 (4) 4.3 叶轮的选型 (4) 4.4 其他零部件的选型 (4) 5 总结 (4) 参考文献 (5)

1 概述 本门课程是关于化工机械与设备的基础课程,完成一项相关设计是课程学习的主要目的,也是学好课程的重要方法。 目的是将论运用于实践,提高综合运用知识的能力。 本课程设计的目标是提高查阅资料、理论计算、工程制图、数据处理的能力。 完成本设计需要先学好理论知识再参考各类标准按照规范完成作品。 本设计的主要内容有确定工艺参数、确定材料与结构、完成相关计算以及零部件选型。 2 工艺说明 2.1 工艺简介 即合成氨的生产工艺,工艺大致流程如下: 造气→半水煤气脱硫→压缩机1,2工段→变换→变换气脱硫→压缩机3段→脱硫→压缩机4,5工段→铜洗→压缩机6段→氨合成→产品NH 3 本设备主要在其中起输送液体作用。 2.2 物料性质 水在70℃下的物性数据: 热导率:λ 2 = 0.624 W/(m?℃) 粘度:μ 2 = 0.742×10-3 Pa?s 2.3 工作温度 热流体进口温度70℃。 2.4 工作压力 根据工艺要求,设备允许压强不大于2×105Pa。 2.5 尺寸参数 外型尺寸 L: 352 H:320 a:80 h:180

水泵选型手册.doc

IS 、ISR、ISY系列单级离心泵 叶轮扬程转速效率必需汽蚀余 轴功率配用电机量 流量 型号型式H(m) n E(%) (NPSH)r(m) N(KW) 型号/KW (M3/h) (L/S) (r/min) O 12.5 3.47 20 60 2 1.13 90L-2/2.2 A 11.9 3.31 18.2 58 2 1.02 50-32-125 2900 B 11.2 3.1 15.9 56 2 0.86 90S-2/1.1 C 10.4 2.88 13.8 54 2 0.72 802-2/1.1 O 6.3 1.74 5 54 2 0.16 50-32- A 6 1.67 4.6 52 2 0.14 1450 801-4/0.55 125(J) B 5.6 1.56 4 50 2 0.12 C 5.2 1.45 3.5 48 2 0.1 O 12.5 3.47 32 54 2 2.02 100L-2/3 A 11.4 3.16 26.6 52 2 1.59 50-32-160 2900 B 10.1 2.81 21 50 2 1.16 90L-2/2.2 C 9 2.51 16.7 45 2 0.91 90S-2/1.5 O 6.3 1.75 8 48 2 0.29 50-32- A 5.7 1.59 6.7 45.5 2 0.23 1450 801-4/0.55 160(J) B 5.1 1.42 5.3 42 2 0.17 C 4.6 1.26 4.2 38 2 0.14 O 12.5 3.47 50 48 2 3.54 132S1— A 12.1 3.37 47 47 2 3.3 2/5.5 50-32-200 2900 B 11.7 3.23 43.2 46.2 2 2.96 112M-2/4 C 10.9 3.02 37.7 45.2 2 2.47 O 6.3 1.74 12.5 42 2 0.51 50-32- A 6.1 1.7 11.8 41.5 2 0.47 802-4/0.75 1450 200(J) B 5.9 1.63 10.8 40.7 2 0.42 C 5.5 1.52 9.4 39.5 2 0.36 801-4/0.55 O 12.5 3.47 80 38 2 7.16 A 11.6 3.22 68.9 37.5 2 5.8 160M1-2/11 50-32-250 2900 B 10.8 3 59.7 36.3 2 4.84 C 10 2.78 51.2 35 2 3.98 132S2-2/7.5

DCDC转换器回路设计指南

DCDC转换器回路设计指南本资料为DC/DC转换器电路的设计提供一些提示,尽量用具体事例说明在各种制约条件下,怎样才能设计出最接近要求规格的DC/DC转换器电路。 DC/DC转换器电路的各种特性(效率、纹波、负载瞬态响应等)可根据外设元件的变更而变更,一般最佳外设元件因使用条件(输入输出规格)不同而不同,例如,当您问“怎样才能提高效率?”,回答“视使用条件而不同”或者“那要看具体情况啦”,感觉好像被巧妙地塘塞过去了,估计您也遇到过这样的情况吧。那么,为什么会出现这样的回答呢?其理由就是因为电源电路大多使用市售的商品作为电路的一部分,所以必须既要考虑大小、成本等的制约又要考虑电气要求规格来设计。 通常产品目录中的标准电路选定的元件大多是在标准使用条件下能发挥一般特性的元件,因而,并不一定能说在各种使用条件下都是最佳的元件选定。所以在各个设计中,必须根据各自的要求规格(效率、成本、贴装空间等)从标准电路进行设计变更。但要能设计出符合要求规格的电路,需要足够的知识和经验。 本资料就用具体的数值为不具备这些知识和经验的人说明哪些元件如何改变就能达到要求的动作,这样不需要进行复杂的电路计算就能快捷地使DC/DC转换器电路正常工作。至于正常工作后对设计

的检验,可以自己以后细细地计算,也可以一开始就请具有丰富知识和经验的人进行检验。 DC/DC转换器的种类和特点 DC/DC转换器电路根据其电路方式主要有以下一些: 非绝缘型 基本(单线圈)型 电容耦合型双线圈SEPIC, Zeta,… 电荷泵(开关电容/无线圈)型 绝缘型 变压器耦合型正向 变压器耦合型回扫

基本型系指通过将电路工作限定为只升压或者只降压来最低限度地减少元件数目,输入侧和输出侧没有电气绝缘的类型。 图1所示为升压电路

武汉离心泵NSLX型螺旋式离心泵说明

NSLX型螺旋式离心泵 诺赛螺旋式离心泵有多种不同形式的螺旋离心叶轮供您选择: 1.中低压力叶轮:输送悬浮在介质中的粗糙的颗粒(悬浮谷物、结 晶体、碎片的介质。含有固体的介质,如未经隔栅过滤的污水,屠宰加工厂的废水) 2.带可调内衬的中压力叶轮:纤维或易缠结物质磨蚀性固体(悬浮 的纺织品,人造纤维如尼龙。含泥沙的雨水) 3.带可调内衬的高压叶轮:粘稠、泥状和含气的液体(油漆、胶水、 泥浆、沉淀污泥以及能产生气体或能形成片状物质的生物处理过程) 4.带可调耐磨内衬的高中压力叶轮:高磨蚀性介质(含砂砾较多的 液体及研磨废水) 独特的螺旋离心叶轮: 螺旋离心叶轮具有离心泵和螺旋泵两者的优点。 其叶轮由两个功能部分组成:螺旋部分具有正排量作用,能提供良好的自吸能力的净吸压头要求。离心部分将叶轮能量在蜗壳内转换成压力能。 可更换耐磨内衬,叶轮间隙易于调整: 诺赛螺旋泵可选装耐磨内衬,对于提高耐磨性的要求是一种理想选择,即使发生磨损之后,只需要更换一个内衬,其费用仅为整个蜗壳的一小部分。

叶轮间隙易于调整: 不可调内衬:其间隙可以通过调整垫片来简便地加以调整 可调内衬:可以通过三个外部调整螺栓对叶轮和内衬间的间隙进行调整,从而使泵在运行中能始终保持新泵的效率。 最低的维修和保养费用: 诺赛泵采用国际名牌重载轴承盒优质专用机械密封,以及其它世界上最好的零部件。因此,诺赛泵能够以最低的保养维修费用持续运行。螺旋离心叶轮泵的六大优点: 真正的无堵塞性能:螺旋离心泵具有非凡的无堵塞性能。泵的开式大通道具有高效率、无堵塞特点,输送体积大的固体和长纤维物质更为容易。普通的所谓无堵塞离心泵,往往会在长纤维和固体进入吸口时被叶片的边缘挂缠、造成堵塞。装有螺旋离心叶轮的诺赛螺旋离心泵可消除这些问题。螺旋的叶轮会自行旋入软质固体中,所以吸口不会出现堵塞,而且叶轮的背部还设计有防止纤维积聚的反向螺纹槽。 柔和输送:螺旋离心设计的另一个优点是“柔和输送”,这一优点在以下应用中有很大优势: 1.输送活性污泥或松散物质:可以保持其原来的物理状态,松散的 物质不会撕碎、破裂。 2.悬浮的纤维:不会被拧绞或缠绕 3.易碎物品,如西红柿、活鱼,不会被损坏 4.乳液中的油:可以保持其特定的物理状态

单相、三相变频水泵(变频离心泵、变频增压泵)选型手册

变频水泵(变频离心泵、变频增压泵)选型数据手册概念及用途 变频水泵(又名变频离心泵、变频增压泵)表示用单相/三相交流变频器驱动并实时调节水泵转速以实现恒压供水一类水泵设备的统称。一般习惯性的称只有一台水泵的变频水泵机组为变频水泵;两台或两台以上水泵的变频水泵机组为变频供水设备。变频水泵是新一代全自动增压泵的典型代表产品,其具备全自动运行、恒压、清洁卫生、低噪音低震动、节能环保、使用寿命长、保护功能齐全、操作和维护简便等系列优点,被广泛用于各种城镇大中小规模建筑大厦、工农业生产制造、农业/园林灌溉等需要二次供水增压并且需要恒压自动给水的场合。以下分别介绍几种常规的卧式和立式变频水泵的特点及性能范围: 变频水泵分类 1、根据材质不同分为铸铁变频水泵和不锈钢变频水泵; 2、根据泵结构不同分为立式变频水泵和卧式变频水泵; 3、根据变频器的输入电源不同分为单相变频水泵和三相变频水泵; 4、根据水泵台数不同分为单控式变频水泵和变频供水设备(行业一般习惯性的称只有一台水泵的变频水泵机组为变频水泵;两台或两台以上水泵的变频水泵机组为变频供水设备)。 如图1,分别为卧式变频水泵、立式变频水泵和变频供水设备机组实拍图技术指标 水泵台数通常1-5台不等 必备功能全自动、恒压、压力可调 流量范围1-500m3/h 扬程范围10-250m 压力范围0.1-2.5Mpa 功率范围0.37-45Kw 进出口径DN25-DN300 主体材质铸铁或SUS304不锈钢 介质温度0-100℃

推荐产品一:JWS-BL卧式全自动恒压变频水泵(单控式) 整体介绍 JWS-BL卧式全自动变频水泵是新一代卧式结构的小型恒压供水系统,主要由卧式多级不锈钢离心泵、单相/三相交流变频器、传感器、阀门和稳压罐组成。具有全自动、恒压调速、压力可自由设定、304不锈钢清洁卫生、低震动低噪音、工作效率高、节能环保、操作简便、维护维修方便等系列优点。 功能特点 全自动。变频水泵全自动运行启停是必须具备的基本功能之一,并且是基于差量补偿的运行模式。 清洁卫生。主体材质为SUS304食品级不锈钢制造,确保了对水质的二次污染甚微。 恒压。基于闭环控制的PID控制系统,出水压力趋于恒定,管道出水口水压绝不会一大一小。 自由调节压力。无论你需要多少压力,只要在泵的性能范围内,压力都是可以随意调节。 低噪音。新一代轻型卧式多级离心泵增压,变频调速优化输出,设备无论是震动还是噪音都较小。 节能环保。基于差量补偿运行机制,差多少补多少,大大减少了无用功的输出,节能环保。 性能范围(详细数据查阅数据手册) 输入电压单相220V/50-60Hz、三相380V/50-60Hz 水泵台数1台 流量范围1-30m3/h 扬程范围10-55m 压力范围0.1-0.55Mpa 最大耐压 1.0MPa 功率范围0.37-3.0Kw 电机转速0-2900r/min 进出口径G1-G2 主体材质SUS304不锈钢 防护等级IP55 介质温度0-104℃

螺旋轴流泵的设计开发

螺旋轴流泵的设计开发 0 引言 现阶段在农业排污和污水处理方面,污泥泵、旋流泵、阿基米德螺旋泵、螺旋离心泵、潜水轴流泵等被广泛应用,但是这些泵在污水输送方面表现一般,在抽送含有长纤维、秸秆和大粒径的混合物时,经常发生缠绕与堵塞,严重时会烧坏电机,造成机械故障,在抽送活性污泥等要求不损伤的物料时,对于物料的破坏较为严重。螺旋离心泵具备无堵塞、无损性、高性能等特点,但是其流量较小不能满足大流量的需求[1~4]。因此,开发一种具备大流量、无堵塞、无缠绕、无损性和高性能的泵十分必要。针对这些要求,本文设计开发了一种螺旋轴流泵,提出了一种关于螺旋轴流泵的水力设计方法,并对其性能进行了预测和试验验证,在此基础上对该泵进行了系列化。* 1螺旋轴流泵的工作原理及其特点 本文设计开发的螺旋轴流泵具备大流量、无堵塞、无缠绕、无损性和高性能的特点。其工作原理是流体从旋转的螺旋叶片中获得动能,通过导叶的扩压作用,将动能转化为压能,同时流体经过导叶的导流沿轴向流出。其采用的螺旋型叶轮结构形式,使得叶轮在工作时能够产生均匀的液流压力与流速,可以将水流冲击损失降到最低,旋转的叶轮在进口产生的负压对流体形成较好的抽吸作用,同时还具备较好的通过性能[5~8]。 2水力部件设计方法 2.1叶轮的水力设计 螺旋轴流泵不同于其他泵,其采用螺旋式叶轮。对于其螺旋式叶轮的设计,还没有合适的水力设计方法。本文采用的水力设计方法是在综合考虑螺旋离心泵、固液两相流泵、诱导轮及轴流泵等的设计方法的基础上,结合固液两相流泵常用的四种设计方法:经验系数设计法、两相流畸形速度设计法、两相流速度比设计法、两相流流场分析设计法,参考相关文献[9~17]进行综合研究分析,同时借鉴国外海斯特公司生产的螺旋轴流泵,并结合产品自身特点和设计要求,利用CFD数值模拟为螺旋轴流泵的水力设计提供参考,确定螺旋轴流泵轴面流道的各参数如图1。 图1叶轮轴面流道的几何参数 Fig.1 Geometric parameters of impeller axial-section 具体设计过程以及涉及的设计公式如下: (1)比转数n s 4/3 s 65 .3 H Q n n=(1) (2)叶轮进口直径D1 5 1 1 n Q K D=(2) 式中:Q—设计工况的流量,m3/s;n—转速,r/min;K1—修正系数,K1=(1~2.5),对吸入性能要求高的取大值。 (3)轮毂直径D h 1 )2.0 ~ 1.0(D D h =(3) (4)叶轮出口平均直径D2 2 ) 100 (2 2 5 4.0 2 2 min max s D D n Q n K D + = =- (4)式中:K2—修正系数,K2=(2.5~5);n s—比转数;D2max—叶轮出口轮缘直径,m;D2min—叶轮出口轮毂直径,m。 (5)出口宽度b2 n gH K b b / 2 2 2 =(5) 式中:K b2—修正系数,K b2=(0.02~0.035) n s;H—设计工况点扬程,m。 (6)叶片进口安放角β1 螺旋轴流泵为固液两相流泵,为防止两相流的汽蚀破坏,叶片进口冲角Δβ1要比清水泵大得多,可取3°~15°,较大的冲角值,可在叶轮入口产生一定的正预旋。正预旋有利于叶轮进口固体的均匀分布,可

第三讲水泵选型的设计

第三讲水泵选型的设计 水泵是水泵站的主要设备,它决定着其他设备的选型配套和泵站构筑物的形式、尺寸,合理地选择水泵对降低工程造价及运行管理费用都有很大的意义。3.1 选型原则 水泵选型是根据所需的设计流量与设计扬程选泵,应满足以下要求: 1、在满足设计流量与设计扬程的情况下,应适应工况变化,即工况变化时,扬程浪费较小。 2、在长期运行中平均工作效率高,即选用效率较高的泵,运行时能使工况点落在高效段。 H较大,汽蚀余量较小 3、水泵汽蚀性能良好,即选用允许吸上真空高度S 的泵。 4、所配电机总装机容量小,避免“大马拉小车”。 5、结构合理,便于安装、维护和管理。 6、泵站投资较小。 3.2 水泵选择 3.2.1 泵型的选择 根据我国目前泵类产品生产供应情况,以及现有泵站的选用情况,中高扬程 20以上,一般用双吸离心泵如Sh型、SA型、S型中小流量的水泵站,扬程在m 10以下,目前多采用ZLB型、等,;对于低扬程大流量的雨水泵站扬程一般在m ZLQ型半调或全调式轴流泵;中扬程泵站,扬程在m ~ 10时,有较多的泵型 m20 供选,轴流泵、离心泵与混流泵性能在此范围有较大的重叠区。一般选用混流泵有较好的性能,如HB型、沅江型等。 3.2.2 结构型式的选择 水泵的结构型式一般有立式、卧式和斜式三种。 1、卧式机组,泵轴水平安装,安装精度要求比立式低,水泵电机直接置于基础上,机组荷载也直接传递给地基,机泵可分别拆卸,分别安装,便于管理,泵房结构相应简单,但占地面积较大,当建站地址较狭窄时可能增大造价。 2、立式机组,泵轴铅直安装,安装精度要求高,其转动部分是悬吊式结构,

并有较大的轴向推力,为此给设计、安装检修带来麻烦,还可能增加辅助设备。泵房为多层结构,底板标高一般较低,但电机可置于上层,有利用防洪通风,其占地面积较小,当水源水位变化较大采用卧式机组不经济时可考虑用立式机组。 3、斜式机组,泵轴与水平面呈一定夹角安装,对于中、小型机组,在岸坡上安装时选用。 总之,应根据实际情况,综合考虑,因地制宜选用水泵的结构型式。 3.2.3水泵台数的选择 所选水泵台数的多少,实际上就是水泵大、小的选择,一般而言,大泵运行效率高,台数少便于管理,减少运行与管理费用(特大水泵除外),而且占地面积小,建站投资较小,但配水灵活与供水可靠性相应减少;反之,水泵较小,台数较多时,调配灵活,供水可靠性增大,吊运方便,管理维护水平要求不高,但很麻烦。 水泵台数的多少,主要根据泵站的功能确定,如给水一级泵站一般用同一型号较大机组,二级泵站一般用一种,最多不超过二种型号的较小机组,从泵站统计资料看,水泵机组台数一般为4-10台(循环泵站除外)。 3.3选型方法 现以给水一、二级泵站为例 一级泵站:从水源取水输水至净水构筑物 1、确定需要的设计流量与设计扬程 (1)设计流量 一级泵站均匀供水,按最高日平均时流量计算 T Q Q d I α= (m 3/h ) (6-12) 式中 d Q ——供水对象最高日用水量 3()m d ,计算方法参考《给水工程》 α——考虑净水构筑物自身用水的系数1.1~05.1=α T ——泵站一昼夜工作的小时数。 (2)设计扬程 由静扬程和损失扬程两部分组成。 h H H ST ∑+= d S h h h ∑+∑=∑ 式中 ST H ——静扬程,等于净水构筑物起点设计最高水位(由净水构筑物水

长江大学毕业设计开题报告(离心泵的设计)

长江大学 毕业设计开题报告 题目名称离心泵设计及基于solidworks 三维设计院(系)机械工程学院 专业班级装备11001 学生姓名胡强 指导教师门朝威 辅导教师门朝威 开题报告日期2014.04.10

离心泵设计及基于solidworks 三维设计 学生:胡强机械工程学院 指导老师:门朝威机械工程学院 一、题目来源: 生产实际 二、研究目的和意义: 泵是一种通用的工业机械,特别是离心泵,可以说在是在工业生产中不可缺少的一部分,而在工业生产中,研究泵往往是为了更加高效的液体介质输送水力和结构,能适合更多(甚至是苛刻)的工况条件,泵的生命周期成本更低,环 三、阅读的主要参考文献及资料名称 [1] 关醒凡.现代泵技术手册[M].北京:宇航出版社,1995 [2] 濮良贵,纪名刚.机械设计[M].西安:高等教育出版社,2006 [3] 柴立平.泵选用手册[M].北京:机械工业出版社,2009 [4] 侯作富,胡述龙,张新红.材料力学[M].武汉:武汉理工大学出版社,2012 [5] 张锋,古乐.机械设计课程设计手册[M]. 北京:高等教育出版社,2002 [6] 李世煌,吴桐林.水泵设计教程[M]. 北京:机械工业出版社,1987 [7] 于慧力,冯新敏.轴系零部件设计与实用数据查询[M]. 北京.机械工业出版社, 2010 [8] 王朝晖.泵与风机[M].北京.中国石化出版社,2007 [9] 钱锡俊,陈弘.泵与压缩机[M]. 山东.石油大学出版社,1994 [10] 李云,姜培正.过程流体机械[M]. 北京.化学工业出版社,2008 [11] 汪云英,张湘亚.泵与压缩机[M]. 北京:石油工业出版社,1985 [12] 袁恩熙.工程流体力学[M].北京:石油工业出版社,2012 [13] 查森.叶片泵原理及水力设计[M]. 北京:机械工业出版社,1987 [14] Mario ?avar.Improving centrifugal pump efficiency by impeller trimming .[D].Desalination 249(2009)654-659

水泵选型手册

水泵选型: 水泵是一种面大量广的通用型机械设备,它广泛地应用于石油、化工、电力冶金、矿山、选船、轻工、农业、民用和国防各部门。水泵的选型主要涉及工作介质、工作介质特性、扬程、流量、环境温度等数据,合适的水泵不但工作平稳,寿命长,且能为用户最大程度的节省成本。 引言: 水泵是一种面大量广的通用型机械设备,它广泛地应用于石油、化工、电力冶金、矿山、造船、轻工、农业、民用和国防各部门,在国民经济中占有重要的地位。据统计,我国泵产量达525.6万台。泵的电能消耗占全国电能消耗的21%以上。因此大力降低泵的能源消耗,对节约能源具用十分重大的意义。近年来,我们泵行业设计研制了许多高效节能产品,如IHF、CQB、FSB、UHB等型号的泵类产品,对降低泵的能源消耗起了积极作用。 必要性: 但是在国民经济各个领域中,由于选型不合理,许多的泵处于不合理运行状况,运行效率低,浪费了大量能源。还有的泵由于选型不合理,根本不能使用,或者使用维修成本增加,经济效益低。由此可见,合理选泵对节约能源同样具有重要意义。所谓合理选泵,就是要综合考虑泵机组和泵站的投资和运行费用等综合性的技术经济指标,使之符合经济、安全、适用的原则。具体来说,有以下几个方面:必须满足使用流量和扬程的要求,即要求泵的运行工况点(装

置特性曲线与泵的性能曲线的交点)经常保持在高效区间运行,这样既省动力又不易损坏机件。所选择的水泵既要体积小、重量轻、造价便宜,又要具有良好的特性和较高的效率。具有良好的抗汽蚀性能,这样既能减小泵房的开挖深度,又不使水泵发生汽蚀,运行平稳、寿命长。按所选水泵建泵站,工程投资少,运行费用低。

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