技术应用
低比速多级离心泵消除驼峰的试验研究
2015-08-04 08:45  

  1力尺寸的方法,消除低比速泵性能曲线驼峰,保持高效率的设计思路。

  1概述种卧式多级离心泵试制失败,设计点进入驼峰区。该泵是关键泵,要求性能曲线从关死点开始单调下降,可靠性很高并具有瞬时干转的特性。

  录性能级数纟=12单级扬程历=135主要水力尺寸叶轮外径认=32,1叶轮出口宽度62=7叶轮轮焚也=8导叶基圆fl3=323mm8枚叶片导叶扩散喉部人口度,3=0,1导叶扩散喉部出口高度,4得满意结果,这个结果进步拓宽了改进低比速泵的思路。

  2试验和分析2.1加大扩散苷通流面积第次试验第次试验的叶轮实际水力尺寸与概述中介绍的样,导叶因铸造的原因水力尺寸偏大,b=驼峰严重,1.

  低比转数多级离心泵产生驼峰是常的。

  对于些关键性泵,不允许有驼峰,必须设法消除。产生驼峰地原因很复杂,由于改制的思路是改造导叶,故不对叶轮进行分析。

  第次试验产生驼峰的原因在导叶方面是正导叶喉部面积太大,低比转数泵对水力尺寸较敏感。正叶片进口宽度和进口度由增至12mm,实际是进口面积增大40,及原导叶设计面积也偏大是引发驼峰的个主要原因。

  由于试验条件有限,不能做流场测定试验,但根据资料和经验,认为是导叶喉部与叶轮出口区间的回流,引起的小流量压力降是产生驼峰的原因。究竟是由于导叶喉部扩散管内回流能耗,还是导叶与叶轮间回流能耗,或者是两种能耗叠加而引起驼峰尚不能确定。后续死扬程由1600升至1800这次试验虽然出现了大的驼峰,但也揭了些现象。驼峰顶点流量是46mVh,此时泵出口压力还比较稳定。当流量在23时,出口压力出现较大波动。说明流量在201!

  46之间,泵的外特性还是稳定的。导叶通流面积增加,高效区向大流量移动,而且移动率点,没有驼峰的低比速多级泵很难出现这么水泵技术2001.6高的效率。

  第次试验是将导叶喉部入口面积恢复到原设计值,即概述中介绍的导叶人口通流面积。方法是将导叶前盖板加工掉,即改成开式导叶。导叶入口宽度63由铸造实际尺寸12,1改为91调整转子位置,保证叶轮与导叶的对中。

  这次试验仍没有消除驼峰,2.

  程,=1690m,效率7=56.5.*高效率点流量0=86131扬程,=16效率77=58.驼峰拐点流量¢,=32mVh,扬程W驼峰仍存在,但情况有所缓解。关死点扬程由1600,1升至1700,使设计工况扬程,=1690略低于关死扬程,驼峰拐点向小流量移30.间接证明导叶人口面积过大是产生回流驼峰的个主要原因。

  高效点向小流量移动,*高效率下降4,说明低比速多级离心泵为消除驼峰要在效率上付出代价。当流量3.其原因就是导叶入口面积减小,导叶不能在大流量时有效回收速度能。

  对这台泵来说,性能曲线的驼峰仍是不能接受的,导叶面积还是大但在设计工况这台泵是可用的。

  2.3减少导叶叶片数第次试验研究上次试验的结果,我们认为应再次修改导叶的设计。

  2.3.1修改导叶的原则原泵导叶的设计符合常规原则。

  导叶人口喉部流速73=.

  按速度系数法求6通过上两次试验,认为这台泵的导叶速度系数还可以大些,只有这样才有可能完全消除驼峰。

  设计。

  似乎还有驼峰。流量9=201!时,扬程tf=l780m.关死工况时,压力波动,取波动丑=166,效率77=54.*高效率点工况流量0=82,13外,效率77=56驼峰拐点流这次试验基本上是成功的,仅存在很小且不确定的驼峰。流量¢=llm3h时压力基本稳定,说明导叶入口喉部面积是适当的。从性能曲线看,认为是基本消除了导叶人口处的回流。

  我们认为对队=38.3的栗来说,这样的性能曲线是正常的,该栗是可用的。

  2.4减少导叶扩散段长度第次试验由于泵要求严格,要求扬程从关死点向右单调下降,上述状态的驼峰仍不允许存在。为此,对导叶扩散段出口做适当的处理,以达到完全消除驼峰。

  2.4.1修整的原则导叶能量回收状态由可知,导叶内静压力的升值与水力尺寸有关。认是叶轮外径,认是导叶人口基圆直径,认至认区间静压力回收呈线性,当水力尺寸确定后,静压力升值是确定值。认是导叶扩散段出口直径,认至认区间回收大部分速度能认是导叶背叶片人口,该区间基本是消耗已回收的静压力能。根据导叶回收能量的状态,修整的原则是增大导叶扩散段出口的液体流速,降低液体速度能回收效果,特别是减低流量增大时静压力的升值。第个修整的原则是扩大认至认区间的面积,增大该区间的能量消耗,在流量逐渐增大时,使能耗增大。

  方法是减小导叶扩散段长度导叶扩散段长度为导叶喉部度的2.5倍,扩散段出口2.4.2试验情况驼峰完全消除,*高效率下降3.5,压力波动*大值是1860,*小值是178,在流量0=31时,栗出口压力还稳定,0,曲线呈单调下降,完全消除了驼峰,但也付出了效率下降的代价。流量9=70时,扬程H=水泵技术2001.6驼峰的消除完全是依靠减少导叶通流面积,消耗部分扬程达到的。优点是在90 1之间泵都可以稳定运行。在小流量区段,振动和噪声都比前次试验要低。缺点是效率低,综合比较6.

  3结论本试验研究试仅限于改动导叶来消除性能驼峰,通过试验提供了可以供借鉴的导叶尺寸确定方法原理及有关水力系数的选择。试验可得出以下结论低比转数多级离心栗设计时的设计点应为*高效率点,不应以大流量泵的偏小流量工况做为设计点。若以大流量泵的偏小流量工况做为设计点,虽然能有好的效率,但驼峰有可能随之而来。

  低比速多级泵或超低比速多级泵的导叶喉部速度系数取0.6左右是可行的。

  增大导叶扩散段出口速度,增大扩散段至背导叶区间的通流面积,增大扬程损失,对消除驼峰的作用较大。

  第次试验的外特性曲线对低比转数泵来说是好的,是正确的常规设计第次试验是在特定要求下做出的,即获得完全单调下降的外特性曲线,仅在有这种要求时才按上述方式设计。

  通过导叶改制过程分析,导叶水力尺寸的设计对驼峰的影响较大,在低比速多级离心泵设计时应引起足够重视。

  沈阳水泵研究所等编。叶片泵设计手册。机械工业出版3李世煌。低比数离心泵不稳定特性与泵内流态。水泵技本文编辑张树荫

  • 相关资讯