(完整版)离心泵——叶轮设计说明书
离心泵叶轮的设计
离心泵叶轮的设计
离心泵的水力设计主要是设计叶轮和泵壳，下面我们了解下其中的叶轮。
离心泵产生的理论压头计算：
离心泵常被认为是一种动能机器。
叶轮的旋转使叶轮中的流体高速旋转，从而将能量传递给液体，这个概念可以用数学等式表示出来：
H i=u2x c u2/g
式中H i——离心泵产生的理论压头，ft；
u2——叶轮外直径处的旋转速度，ft/s；
c u2——液体离开叶轮的旋转速度，ft/s；
g——重力加速度，ft/s2。
下面是3种基本的叶轮设计：
1）封闭式叶轮，在叶轮的前后面都有封闭罩（旋转壳体）；
2）半开放式叶轮，只在一边有封闭护罩，并且紧密地和另外一边静止壳体相连；
3）开放式叶轮，只在一边有或者没有封闭罩（如图）。
离心泵中液体的转速：
流体进入离心泵吸入管时没有旋转速度，当流体进入叶轮的旋转管路中时，它开始以叶轮的旋转速度旋转。
液体被挤出叶轮中心，并且它的旋转速度与叶轮直径成比例。
可以用下面方式算出任何直径的液体叶轮转速：
u=D X N/229
式中u——液体旋转速度，ft/s；
D——速度计算点的直径，in；
N——叶轮旋转速度，r/min；
1/229——单位换算系数。
叶轮里压头损失通常包括摩擦损失、涡流损失、流体再循环损失、入口耗损和出口损失。
在壳体会发生附加损失。
应当注意的是，离心泵产生的压头取决于流体速度而不是被泵吸入的流体。
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主要设计参数本设计给定的设计参数为：流量 Q=50m ^h 0.01389m 3/ ,扬程 H=32m ,功率 P=15Kw ,转速 n 1450 r min 。
确定比转速n s根据比转速公式3.65 Q 3.65 1450 .0.01389 “Q 33 46.36H 4 324叶轮主要几何参数的计算和确定1.轴径与轮毂直径的初步计算1.1.泵轴传递的扭矩M t 9.55 1站 9550 竺 98.8N m n 1450其中P ――电机功率。
1.2泵的最小轴径对于35号调质钢，取350 105 N^|2，则最小轴径根据结构及工艺要求，初步确定叶轮安装处的轴径为 d B 40mm ，而轮毂直径为 d h (1.2 ~ 1.4)d B ，取 d h 51mm 2.叶轮进口直径D j 的初步计算取叶轮进口断面当量直径系数K 。
4.5，则Q0.01389D 。
3K °34.5 ?0.096m 96 mm、n V 1450对于开式单级泵， D j D 。
96 mm3.叶片进口直径D 1的初步计算98.8 0.2 450 1050.024m 24mm由于泵的比转速为46.36,比较小，故k i 应取较大值。
不妨取k i 0.85，则4.叶片出口直径D 2的初步计算5.叶片进口宽度b,的初步计算取 2=15°取叶片数Z=8，叶片进口角155.80。
9.计算叶片包角型二型厶型士 1120D 1 k t D j0.85 96 82mm0.59.350.5业 13.73100D 2D 213.730.01389\ 14500.292m 292mm所以V 。
b iQ/ v DV：V °D j 24V 1D 1 其中，V K v V °,不妨取K v0.8，则D24K v D 16. 叶片出口宽度b 2的初步计算5/6K b 20.64ns100 7. b 2 K b 2 3n叶片出口角2的确定4Q/ v D j 2 d h4Q/ vD 2D j 24K v D i852 35.42mm4 0.8 63.750.6446.36 1005/60.3373 Q0.33733°.01389 14500.0072m 7.2mm8. 叶片数Z 的计算与选择10.叶轮出口直径D2的精确计算由于D2和2对扬程H有很大的影响，而前述用速度系数法确定的D2只是一个近似值，在计算中并没有精确考虑2的影响，而这个影响是比较大的。
清华大学离心泵叶轮水力设计说明书
3
0.278 960
=
0.90151
2) 容积效率
ηv
=
1
+
1 0.68ns−2/3
=
1
+
0.68
×
1 255.162−2/3
=
0.98338
3) 机械效率
4) 总效率
ηm
=1
1
+
15.05 n 7/6
s
=
1
1+
15.05 255.1627/6
= 0.97712
η = ηhηmηv = 0.90151× 0.98338× 0.97712 = 0.86624
三、叶轮主要几何参数的计算和确定
1. 轴径与轮毂直径的初步计算 1.1. 泵轴传递的扭矩
Mt
= 9.55×103
N' n
= 9550× 50.687 960
= 504.230N
m
其中计算功率 N ' = 1.15N = 1.15× 44.076 = 50.687kW 。
1.2. 泵的最小轴径
对于 45 号调质钢，取[τ ] = 540 ×105 N / m2 ，则最小轴径
d
=
3
Mt
0.2[τ ]
=
3
504.230 0.2× 540×105
= 0.036m = 36mm
2. 叶轮进口直径 Dj 的初步计算 取叶轮进口断面当量直径系数 K0 = 4.0 ，则
D0
=
K0
3
Q n
=
4.0 ×
3
0.278 980
= 0.265m
=
265mm
(来自泵企业)离心泵叶轮设计步骤
离心泵叶轮设计步骤第一步：根据设计参数，计算比转速 ns 第二步：确定进出口直径 第三步：汽蚀计算 第四步：确定效率 第五步：确定功率 第六步：选择叶片数和进、出口安放角 第七步：计算叶轮直径 D2 第八步：计算叶片出口宽度 b2 第九步：精算叶轮外径 D2 到满足要求 第十步：绘制模具图离心泵设计参数作为一名设计人员，在设计一台泵之前，需要详细了解该泵的性能参数、使用场合、特殊要求等。
下表为本章中叶轮水力设计教程中使用的一组性能要求。
流量 Q 扬程 H 转速 n 效率 介质 装置汽蚀余量 特性曲线 37 60 2900 65 清水 3.3 高效率 单位：m^3/h 单位：m 单位：rpm （转/分） 设计工况的效率:% 温度、重度、含杂质情况、腐蚀性等 或给定几何吸入高度,单位：m 要求平坦、陡降，无过载（全扬程）、高效等确定泵进出口直径右图为一台 ISO 单级单吸悬臂式离心泵的实物图和装配图。
对于新入门的学习者， 请注意泵的进出口位置， 很多人会混淆。
确定泵的进口直径 泵吸入口的流速 取到 1.0-2.2m/s。
进口直径计算公式 一般取为 3m/s 左右。
从制造方便考虑，大型泵的流速取大些，以减小泵的体积，提高过流能力。
而从提高泵的抗汽蚀性能考虑，应减小吸入流速；对于高汽蚀性能要求的泵，进口流速可以此处下标 s 表示的是 suction（吸入）的意思 本设计例题追求高效率，取 Vs=2.2m/sDs=77,取整数 80确定泵的出口直径对于低扬程泵，出口直径可取与吸入口径相同。
高扬程泵，为减小泵的体积和排出管直径，可小于吸入 口径。
一般的计算公式为： Dd=(0.7-1.0)Ds此处下标 d 表示的是 discharge(排出)的意思 本设计例题中，取 Dd = 0.81Ds = 65泵进口速度进出口直径都取了标准值，和都有所变化，需要重新计算。
Vs = 2.05泵出口速度同理，计算出口速度= 3.10详细计算可参考江苏大学关醒凡教授编写的《现代泵技术手册》。
800s26双吸离心泵设计说明书
1 引言众所周知，泵在世界范围内得到非常广泛的应用，它涉及到国民生产的各个领域。
可以这样说，只要有液体流动的地方就会有泵的出现。
在农业生产过程中，泵是主要的灌溉机械。
我国的农村每年都需要大量的泵，据不完全统计，在我国，农业用泵占到泵总产量的一半以上。
在电力部门当中，火力发电站需要大量的锅炉给水泵、循环水泵、灰渣泵、和冷凝水泵，核电站不仅有核主泵，还有二级泵、三级泵等。
在国防工业当中，飞机的机翼、座舱和起落架的调节、各种步战车炮塔的转动、潜艇的上升和下潜等都需要用到泵。
化学化工行业中，很多的原材料、成品都是液体，将原材料料制成品，都需要经过十分复杂繁复的工艺过程，泵在这些生产加工过程当中起到了输送液体与提供化学反应的压力流的作用。
总之，无论是在航天飞机、大炮、火箭还是钻采矿、火车、汽车，或者是日常的生活当中，到处都需要用到泵，到处都有泵在运行。
泵作为一种通用机械，它是机械工业中的一类非常重要的产品。
泵的种类繁多，按照泵的工作原理可以非为三类：一、叶片式泵叶片式泵又叫动力式泵，这种泵是通过高速旋转的叶片将能量传递给液体，使液体的能量增加，从而达到输送液体的目的。
叶片式泵又分为离心泵、混流泵、和轴流泵。
二、容积式泵容积式泵是通过密闭的，充满液体的工作强溶剂的周期变化，非连续的给液体施加能量，从而达到输送液体的目的。
容积式泵按工作腔变化方式有份为往复式泵和回转式泵。
三、其他类型其他类型的泵的工作原理各异，有射流泵、气升泵、螺旋泵、水锤泵等。
螺旋泵利用的是螺旋推进原理来提高液体的位能，其余几种泵，都是通过液体本身来传递能量，从而达到输送液体的目的的。
离心泵是各种类型的泵当中用量最大的一种泵。
离心泵的结构紧凑、流量与扬程的范围比较宽；适用于腐蚀性较低的液体；流量比较均匀、稳定性良好、振动比较小，不需要加装特殊的减震装置；设备安装和维护检修费用比较低。
离心泵的主要部件有叶轮、泵壳、密封机构、轴与轴承。
叶轮式泵的最为主要的部件，动力机要依靠叶轮将能量传递给液体。
单级单吸离心泵设计说明书__绝密
目 录1 设计参数…………………………………………………………………………2 1.1 性能参数………………………………………………………………………2 1.2 设计要求………………………………………………………………………2 1.3 设计成果………………………………………………………………………2 2 结构方案的设计…………………………………………………………………2 2.1 确定泵比转速…………………………………………………………………2 2.2 确定泵进、出口直径…………………………………………………………3 2.3 确定效率和功率以及电动机的选择…………………………………………3 2.4 联轴器处轴径的初步确定及轴的结构设计…………………………………4 3 叶轮的水力设计…………………………………………………………………5 3.1 叶轮进口直径D 0的确定………………………………………………………5 3.2 确定叶片入口边直径1D ………………………………………………………5 3.3 确定叶片入口处绝对速度1V 和入口宽度1b …………………………………5 3.4 确定叶片入口处圆周速度1u …………………………………………………6 3.5 确定叶片数Z …………………………………………………………………6 3.6 确定叶片入口轴面速度1m V 和入口安放角1β (6)3.7 确定叶片出口安放角2β和叶轮外径2D ..........................................6 3.8 确定叶片厚度S ........................................................................6 3.9 计算排挤系数1ε........................................................................6 3.10 确定叶片包角ϕ.....................................................................7 3.11 确定叶片出口宽度2b (7)3.12 计算有限叶片时，液体出口绝对速度2v 以及2v 与2u 的夹角'2α............7 3.13 叶轮的轴面投影图以及叶片的绘型 .............................................8 4 压水室的设计..............................................................................8 4.1 基圆直径3D 的确定.....................................................................8 4.2 压水室的进口宽度.....................................................................9 4.3 隔舌安放角3α (9)4.4 泵舌安放角θ...........................................................................9 4.5 断面面积F ..............................................................................9 4.6 当量扩散角..............................................................................9 4.7 各断面形状的确定.....................................................................9 5 参考文献 (10)1 设计参数1.1 性能参数流量Q=1003/r。
离心泵——叶轮设计说明书
主要设计参数本设计给定的设计参数为： 流量Q=33500.01389mmhs=，扬程H=32m ，功率P=15Kw ，转速1450minrn =。
确定比转速s n根据比转速公式343.65145046.3632s n ⨯=== 叶轮主要几何参数的计算和确定1. 轴径与轮毂直径的初步计算1.1. 泵轴传递的扭矩3159.5510955098.81450t P M N m n =⨯=⨯=⋅其中P ——电机功率。
1.2泵的最小轴径对于35号调质钢，取[]5235010Nm τ=⨯，则最小轴径0.02424d m mm ==== 根据结构及工艺要求，初步确定叶轮安装处的轴径为40B d mm =，而轮毂直径为(1.2~1.4)h B d d =,取51h d mm = 2. 叶轮进口直径jD 的初步计算取叶轮进口断面当量直径系数0 4.5K =，则0 4.50.09696D K m mm ====对于开式单级泵，096j D D mm == 3. 叶片进口直径1D 的初步计算由于泵的比转速为46.36，比较小，故1k 应取较大值。
不妨取10.85k =，则110.859682j D k D mm ==⨯=4. 叶片出口直径2D 的初步计算220.50.5246.369.359.3513.7310010013.730.292292s D D n K D K m mm --⎛⎫⎛⎫==⨯= ⎪⎪⎝⎭⎝⎭====5. 叶片进口宽度1b 的初步计算()002221114/4//v vm j j hvQ Q V V D D d Q b DV ηηππηπ===-=所以 220111144j j v V D D b V D K D ==其中，10v V K V =,不妨取0.8v K =，则22118535.42440.863.75jv D b mm K D ===⨯⨯6. 叶片出口宽度2b 的初步计算225/65/6246.360.640.640.33731001000.33730.00727.2s b b n K b K m mm ⎛⎫⎛⎫==⨯= ⎪⎪⎝⎭⎝⎭====7. 叶片出口角2β的确定取2β=15°8. 叶片数Z 的计算与选择取叶片数Z=8，叶片进口角0155.8β=。
离心泵技术规格书_模板及概述说明
离心泵技术规格书模板及概述说明1. 引言1.1 概述本文旨在介绍离心泵技术规格书的模板及概述说明。
随着科技的不断发展，离心泵在工业领域中起到了至关重要的作用。
而技术规格书作为一种对产品进行具体描述和说明的文件，对于离心泵的设计、选择、使用和维护都具有重要意义。
本文将从概述性地介绍离心泵技术规格书的目的和结构，以及编写该文档时需要注意的要点和技巧，并提供一个示例来帮助读者更好地理解和掌握如何撰写离心泵技术规格书。
1.2 文章结构本文共分为五个部分：引言、离心泵技术规格书模板及概述说明、离心泵技术规格书模板示例、需要注意的问题与常见错误、结论。
每个部分将详细阐述相应主题，并提供相关信息和示例，旨在帮助读者全面了解和掌握撰写离心泵技术规格书所需的知识和技巧。
1.3 目的本文旨在为读者提供一份详细且清晰易懂的指南，帮助他们准确撰写离心泵技术规格书。
通过了解离心泵技术规格书的概述、结构和编写要点，读者将能够更好地理解技术规格书的重要性，并掌握如何撰写一个完整、准确且具有实用性的文档。
同时，本文还将探讨一些常见错误和容易出现问题，并提供相应的解决方法和建议，以帮助读者避免在撰写技术规格书时犯同样的错误。
最后，我们还将对未来发展方向进行展望，以便读者了解相关领域可能的进步和改进方向。
以上就是引言部分内容的详细说明。
该部分旨在概述本文的目标和结构，并为读者提供必要的背景信息。
请根据需要调整或补充相应内容，使之符合你所需撰写文章的要求。
2. 离心泵技术规格书模板及概述说明离心泵技术规格书是用于详细描述离心泵设计和制造要求的文件。
它提供了一个具体的框架，用于指导工程师和制造商在设计和生产过程中的工作。
本部分将介绍离心泵技术规格书的模板，并对其中各个部分进行概述说明。
2.1 技术规格书概述技术规格书是一份重要的文件，它记录了离心泵的设计要求、性能参数以及其他方面的相关信息。
它不仅为工程师提供了指导，并确保设计满足特定标准和要求，还可以作为生产过程中的参考指南。
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主要设计参数
本设计给定的设计参数为： 流量Q=3
3
500.01389m
m
h
s
=，扬程H=32m ，功率P=15Kw ，转速
1450min
r
n =。
确定比转速s n
根据比转速公式
3
4
3.65145046.3632s n ⨯=== 叶轮主要几何参数的计算和确定
1. 轴径与轮毂直径的初步计算
1.1. 泵轴传递的扭矩
3
15
9.5510955098.81450
t P M N m n =⨯=⨯=⋅
其中P ——电机功率。
1.2泵的最小轴径
对于35号调质钢，取[]52
35010N
m τ=⨯，则最小轴径
0.02424d m mm ==== 根据结构及工艺要求，初步确定叶轮安装处的轴径为40B d mm =，而轮毂直径为(1.2~1.4)h B d d =,取51h d mm = 2. 叶轮进口直径
j
D 的初步计算
取叶轮进口断面当量直径系数0 4.5K
=，则
0 4.50.09696D K m mm ==== 对于开式单级泵，096j D D mm == 3. 叶片进口直径1D 的初步计算
由于泵的比转速为46.36，比较小，故1k 应取较大值。
不妨取10.85k =，则
110.859682j D k D mm ==⨯=
4. 叶片出口直径2D 的初步计算
2
20.5
0.5
246.369.359.3513.73
10010013.730.292292s D D n K D K m mm --⎛⎫⎛⎫
==⨯= ⎪
⎪
⎝⎭
⎝⎭
====
5. 叶片进口宽度1b 的初步计算
()00222
111
4/4//v v
m j j h
v
Q Q V V D D d Q b DV ηηππηπ===-=
所以 220111
1
44j j v V D D b V D K D =
=
其中，10v V K V =,不妨取0.8v K =，则
22
118535.42440.863.75j
v D b mm K D ===⨯⨯
6. 叶片出口宽度2b 的初步计算
225/6
5/6
246.360.640.640.3373
1001000.33730.00727.2s b b n K b K m mm ⎛⎫
⎛⎫
==⨯= ⎪
⎪
⎝⎭
⎝⎭====
7. 叶片出口角2β的确定
取2β=15°
8. 叶片数Z 的计算与选择
取叶片数Z=8，叶片进口角0155.8β=。
9. 计算叶片包角ϕ
()0
000360/360360 2.491128
t Z Z φλϕ⨯====
10. 叶轮出口直径2D 的精确计算
由于2D 和2β对扬程H 有很大的影响，而前述用速度系数法确定的2D 只是一个近似值，在计算中并没有精确考虑2β的影响，而这个影响是比较大的。
因此在选定2β的条件下，应精确地计算2D ，以保证泵在设计流量d Q 下能够达到设计扬程d H 。
计算过程框图：
最终通过编程计算，得到2D = 0.327m ，取2D =330mm 。
11. 叶片厚度的确定
根据四氯化钛中含有高钛渣和焦油，在不同位置对叶片的磨损情况，叶片头部厚度取15mm ，末端厚度取25mm 。
末端加厚还出于控制流道压力梯度及叶轮出口面积与喉部面积比值的需要。
12. 叶片线型设计
叶片线型为变角螺旋线，其表达形式如下：
1i r D e θγ=
()()()()()2121211tan tan //1tan tan tan /ln /tan 1
k
Q K K r r γββφβ
ββφφβ=-++=---⎡⎤⎣⎦
13. 短叶片的设计
对离心泵叶轮进行偏置短叶片设计既能够避免叶轮进口过度排挤，又能够解决叶轮出口流道扩散严重的问题，因而是改善低比转速离心泵性能的有效方法。
根据经验和离心泵复合叶轮短叶片偏置设计的研究，短叶片的进口直径
*20.6D D =,偏置度为0.4θ，如下图所示：
则*20.60.6330198D D mm ==⨯=。