叶轮切割公式
离心泵叶轮切割定律的应用
修正系数 切割量
△Ｄ，／ｒａｍ ３６ ２９ ３２ ２７ ２９
程，运行中电机也出现过电流和高温情况，利用博山
切割后
水泵厂的切割定律计算后，将叶轮直径由原来的１７５ ｍｍ车削至１６０ ｍｍ，电机电流降至ｌＯ．５ Ａ，而排污完
全能满足要求。 ７结论
外径Ｏ；／ｍｍ
３５４
Ｏ．８ Ｏ．９
２
＝
，Ｌ
ｍ３／ｈ。泵铭牌参数：额定流量
４５０
ｍ３／ｈ，扬程４０ ｍ，转速１
ｒ／ｍｉｎ，泵轴功率：
功率９０ ｋＷ，电机额定电流：１６０
现一眈，眈一巩，眈一砬
、，、，、，
功率因数０．８５，泵生产厂家：博山水泵厂。５台泵从
投产时就存在电机超电流的情况，运行过程中采用控
中、高比转数的离心泵：中比转数８０＜ｎ，＜１５０； 高比转数１５０＜ｎ，＜３００。
２）在６０ Ｈｚ电网下，使用原５０ Ｈｚ电网下设计的
的安全运行，延长了电机的使用寿命。
６推广应用实例 该公司还有２台自吸式排污泵，型号８０ＺＷ一６５
—２５，生产厂家：上海东方泵业，铭牌参数
Ｑ＝６５
ｍ３／ｈ、Ｈ＝２５
泵时，如要保证性能参数不变，也可以通过叶轮切割， 满足设计耍求。 ３）设计的新型泵，扬程参数高出设计要求，可利 用切割叶轮外径达到要求。 （下转第１５５页）
关键词
离心泵；叶轮；切割；公式；应用
文章编号：１６７２—０６５２（２００９）增刊一００９１—０３
中图分类号：ＴＤ４４２文献标识码：Ｂ
１问题的提出 离心泵已广泛应用于国民经济的各行各业。在 泵生产及应用过程中，人们经常遇到的问题是，泵的
机过负荷，既不经济也不安全。因此，决定采用上述 方法三，对该泵进行叶轮切削，看能否在满足现场运
《泵与风机》第七章 泵与风机的切割和加长
泵与风机 Pumps and Fans
三、切割定律的应用
属于中、高比转速离心泵，对应工况点 均在切割抛物线上，过M点的切割抛物 线为
2 H kD qV
H 2 q 2 V qV
Psh H gqV 1000
1000 9.806 6 103 22.8 2.07(kW) 1000 0.65
节流调节时泵的性能曲线不变，故运 行工况点为M点，可读得M（qV , H, ） =（610-3m3/s，29.8m，64.5%），则节流调节时的轴功率为
H 162 H 22.8 146.2 （mm） 28
其误差由图解法作图和读数误差产生，现取D2=146mm。 现比较切割叶轮法和出口节流调节法使qV=610-3m3/s时各自的轴功率。
泵与风机 Pumps and Fans
三、切割定律的应用
M的效率应与对应点A相同（假设切 割后效率不变），故 =A=65%，则
应适当放大蜗舌和叶轮间的间隙。间 隙过小（噪声，效率）； 电动机是否过载、需要更换的问题。
离心泵通常只采用切割的方法。
图4-24 蜗舌间隙放大
泵与风机 Pumps and Fans
二、切割方式
（3）叶片切割后，应对叶轮进行动、静平衡试验。 （4）对于离心通风机，其叶片切割有两种方式：一种是前
qV D2 qV D2
2
(qV 2nD2b2 V )
2
p D2 H D2 或 p D2 H D2
u2 2u (H h ) g
D2 Psh Psh D2
水泵叶轮切割定律及方法
叶轮切割针对某一叶轮，可以切割其外径来改变性能，以下标2表示切割后尺寸和性能，下标1表示原来的性能，则切割前后的性能在相同转速下的变化如下：流量Q2/Q1=D2/D1；扬程H2/H1=(D2/D1)^2；功率N2/N1==(D2/D1)^3。
需要注意的是，上述公式只在一定范围内切割外径时成立，一般范围是不超过原直径的30%。
Q2/Q1=D2/D1：流量与直径成正比。
H2/H1=(D2/D1)^2：扬程与直径的平方成正比，因为直径与线速度成正比，而动能是与速度的平方成正比的。
N2/N1==(D2/D1)^3：功率与流量和扬程成正比，所以是与直径的3次方成正比。
叶轮口环的检修工艺泵在运转中，由于自然磨损、介质中含有固体颗粒、叶轮晃动等原因，使离心泵叶轮口环与密封环的径向间隙变大或出现密封环破裂的现象，起不到密封作用，造成大量回流，降低泵的实际流量。
检修叶轮口环时，首先应当检查密封环是否完好，然后测量其径向间隙。
径向间隙的测量方法，通常是用游标卡尺或千分尺（最好用千分尺）测量密封环的内径和叶轮口环的外径，两者之差即为径向间隙（半径方向间隙应取其一半）。
为了使测量准确，应当测量几个方向后，求平均值，以免密封环失圆，造成测得的数据偏大或偏小。
当径向间隙超过所规定的值时，一般采用换件修理。
对于挂有乌金的铜口环，当间隙磨大时，只需重新挂乌金，无需更换新口环。
当原有乌金无脱落现象，磨损量又不大时，可用补焊的方法修复。
补焊步骤如下：（1）刷去口环上的污物；（2）用5%的盐酸清洗一遍；（3）放到温度为90℃、浓度10%的烧碱中浸洗10分钟，然后取出放到90℃的清水中清洗；（4）补焊乌金，其方法是：把口环预热到100℃左右，用气焊熔掉口环上原有的乌金，然后用与原有的乌金同牌号的乌金制成的焊条，顺口环周围或纵长方向一道道堆焊上去（不得反复重焊）。
焊接完毕后，可进行机械加工，达到所要求的标准尺寸。
如乌金磨损很大或乌金已脱落，则要重浇乌金。
叶轮性能参数计算程序
0.87
19409.94
0.36
94.27
0.937
模型泵 转速： 模型泵宽 n（r/min） 度：b2
模型泵进口 直径：Dj
模型泵 修正模型泵 修正后模型 修正后模型泵扬 比转速： 修正模型泵宽 进口直径： 泵流量： 程： 修正系 NS H（m） 数：λQ 度：b2’ Dj’ Q（m3/h）
修正 修正系 系数：λh 数：λ
800 70.00
修正模型泵 修正模型泵 进口直径： 宽度：b2’ Dj’
1480.0
42
310
105.23
39.69
292.98
756.09
70.00
0.926
0.926
0.926
模型泵 模型泵前 模型泵前 模型泵前 模型泵进口 出口直径： 盖板倾斜： 圆弧半径： 圆弧半径： 轮毂直径： D2（mm） L2（mm） R1（mm） R2（mm） Dh（mm）
模型泵后 模型泵后 圆弧半径： 圆弧半径： R3（mm） R4（mm）
39.69
项目
292.98
轴截面
490
Ⅰ 53.6 46.98 40.4
145.00
Ⅱ 75 52 44.95 50.2 41.4 Ⅲ 81
19
Ⅳ
21
Ⅴ 61.5 Ⅵ 64.6
41
Ⅶ 69 Ⅷ 74.5 Ⅸ 81.5 Ⅹ 89.5 Ⅺ 100
Ⅶ 74
Ⅷ 81.2
Ⅸ 91.1
Ⅹ 102.2
Ⅺ
65.3 63.4 61.4 60
72.8 71.8 70.2 69.2
80.7 80.5 80.2 80.1
91.1 91.1 91.1 91.1
浅析离心泵叶轮切割定律及应用
浅析离心泵叶轮切割定律及应用摘要：阐述离心泵叶轮切割定律。
通过对某炼油装置常一线离心泵的实际运行情况分析，发现常一线泵出口阀门开度极小，节流严重，导致机泵效率偏低。
为扩大该离心泵的使用范围，运用叶轮切割定律，对叶轮进行切割改造，将叶轮外径由368mm切割为330mm。
改造后，在满足工艺系统要求的使用性能的条件下，达到了节能降耗的目的，具有一定的推广意义。
关键词：离心泵叶轮切割应用前言某炼油厂常压装置常一线离心泵，近年来由于装置产品调整，常一线已无产品出装置，单纯作为回流泵使用。
此泵现有性能参数已经高于工艺所需要性能参数，为了减少不必要的能源浪费，调整该机泵性能参数，扩大使用范围，一般采用叶轮切割或者改变转速来满足使用要求。
对于已有的固定转速机泵，因电机转速恒定，改变转速需要增加变频调速装置，实施起来成本较高，而且增加变频器改变转速，影响电机风扇散热。
对于要求降低机泵的流量及扬程的，但工况稳定，无需频繁进行流量调节，采用叶轮切割就更加简单易行。
因此对常一线泵采用叶轮切割来调整流量和和扬程。
1.离心泵叶轮直径对特性曲线的影响转速固定的离心泵，有且仅有一条扬程-流量特性曲线。
离心泵特性曲线上的每一点都对应着一个工况，离心泵在最高效率点工况运行是最理想的。
但是考虑到用户需要的离心泵使用性能参数千差万别，不一定都在效率最高工况运行。
通常以效率下降5%~8%为界，离心泵在此范围内运行，效率下降不多，此段称为离心泵的工作范围[1]。
当离心泵转速固定时，离心泵的流量主要跟流体介质在叶轮进口处的几何参数有关，叶轮的进口直径、叶片进口安装角不变，离心泵的流量就基本确定。
但是由于叶轮切割前后，叶轮与蜗壳之间的间隙增大，这个间隙的大小直接影响到离心泵的效率。
其主要原因是间隙增大，导致滞留在蜗壳中的流体介质增加了，导致流量减小，效率降低。
图1:离心泵叶轮切割前后叶轮与蜗壳之间间隙为了扩大离心泵的工作范围，可以采用切割离心泵叶轮外径的方法，将工作范围由一条线变为一个面，如图2中的ABCD。
离心泵叶轮切割方法
离心泵叶轮切割方法作者：邵海江向永谭来源：《工业设计》2016年第07期摘要：切割叶轮是扩大离心泵工作范围的常用方法。
本文根据叶轮相似理论及切割原理，论述了离心泵叶轮的几种切割方法，并进行分析，找出最为快捷可靠的切割方法，来方便实际生产。
关键词：离心泵；叶轮切割；切割定律；切割量；三次曲线离心泵泵的特性曲线上的每一点都对应着一个泵的工作工况，最理想的工作工况是在泵的最高效率点下运行。
但是用户对性能的要求千差万别，不一定能和泵最高效率点下的工况相一致。
要想使每一个用户要求的泵在泵的最高效率点下运行，那样做需要的泵规格就太多了。
为此，规定一个范围（通常以效率下降5%为界），如左图的AB线段。
泵在此范围内运行，效率下降不算太大，此段称为泵的工作范围。
通过改变转速或切割叶轮外径的方法可以扩大泵的工作范围，如下图ABCD。
其中的1、2线是改变转速或切割叶轮外径前后的特性曲线，3、4线是改变转速的相似抛物线或切割叶轮外径的切割线（抛物线）。
方块ABCD称为泵扩大了的工作范围，泵可以在此范围的任一点工作，而且效率下降最多不会超过5%。
本文主要论述几种叶轮外径切割的计算方法，并进行简要分析。
1 叶轮切割量计算方法1.1切割定律、切割抛物线及其应用一般离心式叶轮的切割量不大，切割后叶片出口安放角变化甚微，即。
叶轮的轴面流道宽度总是设计成自轮心向外逐渐变窄，即。
所以切割前后叶轮出口面积变化很小。
此外，经验表明，对上述叶轮当外径切割量不太大时，在切割对应工况下工作的叶轮效率几乎不变。
在这些前提下，可得切割前后对应工况点参数间的关系为：上述关系式称为切割定律。
可以看出，切割后流量、扬程均会下降，但扬程下降较多，所以叶轮切割后比转速会增加。
由式（1）和（2）可知，切割前后的对应工况点的流量与扬程之间满足的关系，这是一个抛物线方程，称为切割抛物线（如下图）。
实践证明，当切割量不是太大时，效率近似相等，因此切割抛物线也是等效抛物线。
比例定律离心泵叶轮的切割离心泵的比转速离心泵的汽蚀与吸入特性课件
THANKS
感谢观看
针对不同的工况条件，选择合适的泵壳结构，以减少 水力损失。
降低摩擦损失
通过优化流道设计，减少流体的摩擦损失，从而提高 泵的效率。
离心泵的结构与材料选择
选择合适的材料
01
根据使用环境和使用要求，选择合适的材料，如铸铁、铸钢、
不锈钢等。
确定结构形式
02
根据使用需求，确定离心泵的结构形式，如单级离心泵、多级
根据使用需求，确定流量、扬程、转速等主要设计参数。
选择合适的比转速
根据叶轮的形状和尺寸，计算离心泵的比转速，以优化水力性能。
确定叶轮的切割量
根据实际需要，对叶轮进行切割，以适应不同的工况条件。
离心泵的效率与性能提升
优化叶轮设计
通过改变叶轮的形状、叶片的弯曲度和进口直径等参 数，以提高水力效率。
选择合适的泵壳结构
离心泵叶轮切割方法与实例
离心、激光切割等。其中， 机械切割使用较为广泛，可对金属和非金属材料进行切割。 激光切割则具有高精度、高速度、高质量等优点。
离心泵叶轮切割实例
以某型号离心泵为例，通过切割叶轮，将泵的流量由原来的 100m³/h减小到80m³/h，同时扬程由原来的32m降低到 25m。根据比例定律，可以预测切割后泵的性能参数变化。
02
离心泵的比转速
比转速的定义与计算
比转速是指离心泵的流 量、扬程和功率等性能 参数之间的比例关系。
01
02
比转速 = (3.6*10^6/π^2 * Q^2 * H^(3/2) * N)^(1/5)
03
04
通常使用以下公式来计 算比转速
其中，Q为流量，H为 扬程，N为功率。
离心泵的比转速与性能关系
叶轮出口宽度计算
叶轮出口宽度计算
叶轮出口宽度的计算是根据具体的涡轮机设计和流体力学原理进行的。
下面是一种常见的方法，用于大致计算叶轮出口宽度：
1.确定叶轮进口和出口的直径（或半径）。
2.计算进口和出口截面的面积。
如果叶轮进口和出口的截面形状是圆形，可以使用以下公式计算面积：面积=π*(半径^2) 如果截面形状不是圆形，需要根据具体情况使用适当的公式计算面积。
3.确定叶轮的流量。
流量是指通过叶轮的流体体积或质量的量度。
根据应用场景和设计要求，确定需要处理的流量大小。
4.根据流量和进口出口截面的面积，计算叶轮出口宽度。
这个计算涉及到流体速度的选择和设计考虑。
一种常见的方法是将流量均匀地分配到出口截面的宽度上，即：出口宽度=流量/出口截面面积需要注意的是，叶轮的设计是一个复杂的过程，涉及到多个参数和约束条件，例如流体速度、进口角度、叶片数目等。
因此，上述方法只是一个简化的计算方法，仅供参考。
在实际的叶轮设计中，需要进行详细的流体力学分析和优化，以满足设计要求和性能指标。
对于具体的叶轮设计和计算，建议咨询专业的工程师或使用专业的叶轮设计软件，以获得更精确和可靠的结果。
1/ 1。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
已预计切割后的叶轮直径大小计算
验证：流量是否满足要求Q1/Q2=D1/D2
Q1/Q2=#DIV/0!Q2=#DIV/0!
根据切割定律
验证：泵出口压力是否满足要求H1/H2=#DIV/0!H2=#DIV/0!P=H γ#DIV/0!P 出=P+P 入#DIV/0!
本公式依据泵的切割定律计算
离心泵叶轮切削
式中：D1、Q1、H1、N1---指泵原来的叶轮直径、流量、扬程、功率；D2、Q2、H2、N2---指泵叶轮切割后的叶轮直径、流量、扬程、功率。
Q1/Q2=D1/D2H1/H2=(D1/D2)²N1/N2=(D1/D2)³
浅绿色区域为最后结果
淡蓝色区域为计算结果经验证：1、此泵扬程，能满足（不能满足）工艺生产的要求。
2、此泵出口压力，能满足（不能满足）工艺生产的要求。
H1/H2=(D1/D2)²浅黄色区域为给定数值经验证此流量，能满足（不能满足）工艺生产的要求。