高低溫輸送低比轉(zhuǎn)速的磁力泵
2021-01-05
高低溫輸送低比轉(zhuǎn)速的磁力泵能輸送腐蝕性、劇毒、易燃、易爆、貴重、易揮發(fā)性的液體，具有無泄漏等特點(diǎn)。
輸送高濃度硫酸就選用了耐腐蝕的磁力泵，該磁力泵屬于小流量高揚(yáng)程的離心泵，也就是低比轉(zhuǎn)速的離心泵。低比轉(zhuǎn)速離心泵由于自身結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的限制，一般效率比較低；磁力泵的效率比普通離心泵低。因此解決該磁力泵的處理其徑向力和軸向力的問題。以便提高其水力性能，減少葉輪產(chǎn)生的軸向力和徑向力來提高磁力泵的可靠性
低比轉(zhuǎn)速磁力泵結(jié)構(gòu)，水力部件的優(yōu)化設(shè)計(jì)：高效低比轉(zhuǎn)速葉輪的設(shè)計(jì)
由于低比轉(zhuǎn)速離心泵的葉輪長而窄，致使葉輪摩擦消耗功率，流道內(nèi)損失較大，因此效率比較低。同時(shí)由于葉輪流道擴(kuò)散較嚴(yán)重，在小流量工況下，容易在葉輪進(jìn)出口和內(nèi)都產(chǎn)生回流和脫流，致使損失增加，在外特性上表現(xiàn)為其揚(yáng)程流量曲線存在駝峰，因此在小流量工況下，低比轉(zhuǎn)速離心泵容易產(chǎn)生不穩(wěn)定現(xiàn)象。
流場分析和流動測試研究表明，離心葉輪內(nèi)的流動基本上是由相對速度較小的尾跡區(qū)和近似于無黏性的射流區(qū)組成。由于葉輪流道里的液流受到的加功作用不均勻，靠近葉片工作面強(qiáng)，而靠近非工作面弱。在逆向壓力梯度作用下，靠近葉片出口處非工作面的邊界層容易產(chǎn)生分離，這樣就使液流在邊界層附近產(chǎn)生回流和脫流，形成尾跡區(qū)，在回流和脫流區(qū)內(nèi)液流的能量損失多。當(dāng)流量較小時(shí)，回流和脫流就加強(qiáng)，使損失變得更大。為了改善葉輪流道內(nèi)的流速分布，提高葉輪的水力性能，采用了減少葉輪葉片尾跡區(qū)的設(shè)計(jì)方法，就是在葉片背面向外逐漸加厚。這樣就可以減少尾跡區(qū)的不利影響，使葉片間的流動趨向一致，改善流動狀態(tài)，有利于效率的提高。
在葉片背面向外逐漸加厚減小了葉輪內(nèi)流道面積，使得靠近葉片背面的非工作面減小，人為地將靠近葉片背面的漩渦流動區(qū)用葉片代替，從而減少尾跡區(qū)區(qū)域，相對于該區(qū)域的液流被壓迫加功，因此有效阻止了邊界層的分離和脫硫的產(chǎn)生。在減小了葉輪平面流道面積的同時(shí)，為了保持滿足該葉輪本身性能要求所需的過流面積，就必須增加葉輪的出口寬度b2的尺寸和選擇較大的葉片出口安放角βz。增加葉輪的出口寬度b2的尺寸可以改善葉輪的鑄造工藝；大的出口安放角可以提高泵的揚(yáng)程系數(shù)。
按照常規(guī)的葉片水力設(shè)計(jì)，該泵出口寬度僅為2mm,出口寬度太窄，鑄造工藝差。按減少流道尾跡區(qū)的設(shè)計(jì)方法，出口寬度為b2 = 6mm。這樣極大地改善了葉輪的鑄造工藝。試驗(yàn)表明，通過以上方法優(yōu)化設(shè)計(jì)的葉輪達(dá)到了比較滿意的效果。
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