gz潜水轴流泵设计说明书,

gz潜水轴流泵设计说明书,

QZ型潜水轴流泵

设计说明书

设计参数：

流量Q=130m3/h

扬程H＝3.7m

转速n＝2900r/min

1．

概述

本设计系。。。。。。。。。

轴流泵是一种高比转数的水泵，一般比转数

s

n ≈500～1000．当s

n 大于500时，泵一般设计成

轴流式。轴流泵属于低扬程、大流量泵，一般性能范围为：扬程1～2m ；流量0.3～0.65m 3/s 。

轴流泵结构简单，重量轻，主要用于扬程低，流量大的场合。中、小型轴流泵的结构油吸入喇叭口、叶轮、导流器、弯管等组成，叶轮一般采用不可调式，这种结构叶轮非常简单。小型轴流泵的驱动电机可与泵连在一起，使用和安装均非常方便，缺点是效率曲线的高效区比较窄，泵比转数越高，高效区越窄。对于大型轴流泵，可将叶轮设计成可调式的，以增加水泵的高效区。

在本设计中，设计参数：流量 Q=130m 3/h ，扬程 H ＝3.7m ，配套功率 P

配

＝2.2KW ，属于

小型泵，叶轮采用不可调式。比转数4

365.3H

Q n n

s

，

代入参数计算得s

n ＝754，故泵的结构为轴流式。作为潜水泵，需要在水下工作，为了安装和检修的方便，把泵和电机设计成一体，用一根轴连接。

汽蚀方面，泵在水下工作，一般不会发生汽蚀，可以不作要求。

2．叶轮的设计

（1）轴流泵的轮毂比D d h

轮毂用来固定叶片，在结构和强度上应保证安装叶片要求。减小轮毂比D

d

h

，可减少水力摩

擦，增加过流面积，有利于抗汽蚀性能的改善。但过分的减少轮毂比，会增加叶片的扭曲，偏离设计工况时，会造成流动紊乱，在叶片进出口形成二次回流，使效率下降，高效范围变窄。轴流泵的轮毂比D d

h

根据比转数确定：

根据设计参数计算出的s

n ＝754，试取D

d

h

＝0.45。

（2）轴流泵的叶片数Z

轴流泵的叶片数Z 可以根据比转数s

n 来选定，

一般Z=3～6，比转数高，叶片负荷轻，叶片数

可少一些。比转数s

n ＝500～600，叶片数取6～5；

比转数s

n ＝700～900，叶片数取4个。

据此，本设计中取叶片数Z ＝4。

（3）叶轮外径D

叶轮的当量直径0

D 的大小决定叶轮前轴面速

度0

m v 的大小，在转速一定情况下，0

m v 的大小与叶

片前来流速度（相对速度）与圆周之间夹角0

β大

小有关。0

β影响着叶片中翼型的安放角c

β，而c

β太

小叶片排挤系数就小，因此需要控制0

β角。

为控制0

β角在一定范围，鲁特捏夫建议按叶轮

进口出轴面速度0

m v 计算当量直径0

D ，他建议取轴

面速度0

m v 为：

32

0)08.0~06.0(Qn v m =

计算出轴面速度后可以计算当量直径：

2

004D Q

v m π=

20

04m v Q D π=

代入数据得：

3

2

029003600

130

07.0⨯=m v ＝4.7m/s

7

.414.3036.040⨯⨯=

D =0.99m

因此，

叶轮外径

2

)

(1D d D D h -=

＝110mm

轮毂直径

D D

d d h

h ⨯=

=0.45⨯0.11＝

所取截面见右图。

（6）确定轴面速度m V 和速度环量Γ的分布规律

轴面速度

)(4

22

h

m d D Q

v -=

π

，代入参数计算，得

s

m v m /77.4)

05.011.0(4

036

.022=-=

π

速度环量

h

gH

ωηπ22=

Γ ，代入数值，得

s m n gH h /927.081.060

29007

.381.96022=⨯⨯==

Γη

假设

1=Γ ，则绕翼型环量：

s m Z

/232.021

2=Γ-Γ=

Γ

本设计为小型泵，为提高效率可以选用非等环量分布设计，但可能会出现各参数相差较大的情况，无法获得满意的结果。事实证明，采用等环量和等轴面速度设计，各截面计算参数与非等环量情况相差不大，且结果也能令人满意，方法简单。故本设计中采用等环量和等轴面速度设计。

s m D v u /47.5054

.014.3927.012=⨯=Γ=

π

s m v v u v w u u m /25.7)2

47.52.8(77.4)2/)((2

22212

=-

+=+-+=∞

︒

=-=+-

=∞12.41247

.52.877

.42

21arctg v v u v arctg

u u m β