文档介绍：课程设计及指导书
离心泵水力设计
(一)离心泵水力设计任务书
1 设计目的
掌握离心式叶轮和进、,培养学生进行产品设计、水泵改造及科学研究等方面的工作能力。
2 设计参数及有关资料
(1)泵的设计参数:(可自选一组参数设计,也可参照给出的参数变更局部参数设计,每个人必须选择不同的参数进行设计)
流量Q( m3/h)
扬程H( m)
转速n (r/min)
效率η(%)
汽蚀比转数c
1
145
48
2900
80
900
2
140
50
2900
82
950
3
155
55
2900
85
850
4
150
60
2900
78
880
5
160
65
2900
75
800
6
180
70
2900
70
920
7
175
75
2900
88
820
8
66
24
143
81
900
(2)工作条件:抽送常温清水。
(3)配用动力:用电动机作为工作动力。
3 设计内容及要求
(1)设计内容。包括以下几个方面:
l)、离心泵结构方案的确定。
2)、离心泵水力过流部件(进水室、叶轮、压水室)主要几何参数的选择和计算。
3)、叶轮轴面投影图的绘制。
4)、螺旋形压水室水力设计。
(2)要求。包括以下几个方面:
l)、用速度系数法和解析计算法进行离心泵水力设计。
2)、绘出压水室设计图。
3)、编写设计计算说明书。
4 设计成果要求
(1)计算说明书应做到字迹工整、书面整洁、层次分明、文理通顺。文中所引用的重要公式、论点及结论均应交待依据。
(2)设计说明书中应包括计算、表格和插图(图表统一编号)配以目录和参考文献目
录等内容统一装订成册。
(3)设计图纸要图面整洁、尺寸准确、线条匀称。
(4)手绘一张离心泵的总装简图,标注出主要的零部件的名称。
(二)离心泵水力设计指导书
设计者应根据设计任务书中给定的设计参数,参考有关设计资料,在规定的时间内完
成任务书中提出的具体要求。
提出以下设计步骤,供设计者参考。
(1)计算泵的比转数ns,确定泵的结构方案。公式为
(10-1)
式中 Q——单吸叶轮泵的流量,m3/s
H——单级叶轮泵的扬程,m。
(2)确定泵的进出口直径。吸入口直径Ds由进口流速vt(经济流速)决定,
出口直径Dt按经验公式Dt=(~)Ds确定。
Ds、Dt要求按标准直径选择。
(3)计算泵的允许汽蚀余量〔Δh〕或允许吸上真空高度〔Hs〕.公式如下
(10-2)
(一般规定k=)
(10—3)
(4)
(10—4)
所用转速均应与电动机档次一致。
(5)计算泵的轴功率P,
(10—5)
配套功率为P′=(~)P(kW)
(6)估算设计泵的效率(ηv、ηh、ηm和η)总效率η应符合国家标准的要求。
(7)计算泵轴的最小直径dmin。,并圆整到标准直径、公式为
(10—6)
(8)确定叶轮的穿孔直径dB。
(9)确定轮毂直径dh,画出泵轴草图,校核轮毂强度(键槽处轮毂的最小壁厚δmin >4~5mm)
(10)确定叶轮进口直径D0。可由叶轮进口的速度系数Kv0。,求出叶轮进口流速v0。即
(10—7)
再由叶轮进口流速v0求得叶轮进口直径D0,即
(10—8)
也可先计算出叶轮进口的折引直径D′,即
(10 —9)
再由折引直径D′计算出进口直径D0,即
; (10-10)
(11)初定叶片出口安装角β2(或出口直径D2)。如先定β2时,一般可取β2=20º~30º(与δns有关),以后精算D2。如先定D2,则可用式(10-11)先估算D2,即
(10-11)
式中,;为圆周速度系数。
或用下列统计公式粗估D2,即
(10-12)
或
(10-13)
(12)确定叶轮出口宽度b2。按统计公式(10-14)计算,即
(10-14)
(13)选定叶片数z。当ns=60~120时,z=6~7。
(14)确定叶片厚度δ。可用经验公式(10-15)估算,即
(mm) (10-15)
式中,H为泵的扬程(m);D2为叶轮外直径(m);A为经验系数,与和材料有关,见表10-1。
表10-1 经验系数A选择表
60
70
80
90
130
190
280
铸铁、铜
6
7