一種離心泵雙蝸殼的水力設計方法與流程
本發明涉及一種離心泵的主要過流部件的設計方法,特別涉及一種離心泵雙蝸殼的水力設計方法。
背景技術：
雙蝸殼是一種用以平衡離心葉輪在非設計工況下運行時產生的徑向力的壓水室形式.這種蝸殼形式在大流量泵中有重要作用。雙蝸殼結構是一種重要的泵蝸殼型式,每個流道包圍葉輪出口180°,可以使葉輪流動更加對稱,平衡運行時作用在葉輪上的徑向力,延長軸承、軸封和口環的使用壽命,因而在高揚程離心泵機組中獲得應用。但目前對雙蝸殼的研究還很少,國內沒有全面而系統的水力設計方法。
針對上述存在的缺陷，本發明人發明了“一種離心泵雙蝸殼的水力設計方法”，給出了離心泵雙蝸殼的不同結構參數的設計方法，也提高了運行的可靠性和穩定性，延長了使用壽命和維修周期。
技術實現要素：
為了解決上述問題，本發明提供了一種離心泵雙蝸殼的水力設計方法。通過改善幾個重要參數的設計方法，提高了運行的可靠性和穩定性。
實現上述目的所采用的技術方案是：
(1)離心泵雙蝸殼的基圓直徑d4
d4＝(-5.564×10-5×h2+0.01665h-0.04752)×d2(1)
式中：
d4—離心泵雙蝸殼基圓直徑，米；
d2—離心泵葉輪的出口直徑，米；
h—離心泵的葉輪的設計揚程，米；
(2)離心泵雙蝸殼的隔舌安放角
式中：
ns—離心泵葉輪的比轉速；
(3)離心泵雙蝸殼的第八斷面面積a8
k3＝0.4031+0.1612cos(0.01127ns)-0.02291sin(0.01127ns)(4)
式中：
a8—離心泵雙蝸殼的第八斷面面積，米2；
qmax—離心泵的最大效率點處的流量，米3/秒；
k3—離心泵雙蝸殼系數；
ns—離心泵葉輪的比轉速；
h—離心泵葉輪的的設計揚程，米；
(4)離心泵斷面的比例因子f
a80＝10(6)
式中：
f—離心泵斷面的比例因子；
a8—離心泵雙蝸殼的第八斷面面積，米2；
a80—特定泵的雙蝸殼第八斷面的當量面積，米2；
然后將標準斷面所有線形尺寸乘上f就得到蝸殼分隔板外側4個斷面5,6,7,8和內側4個斷面及分隔前面4個斷面1,2,3,4的全部幾何尺寸
(5)離心泵雙蝸殼的分隔板的弧度θ
θ＝9.231×10-5×h3-0.03905×h2+5.549h-70.27(7)
式中：
θ—離心泵雙蝸殼的分隔板的弧度，度；
h—離心泵葉輪的的設計揚程，米；
根據上述步驟，可以得到一種相對系統的、精確的離心泵雙蝸殼主要參數的設計方法。
通過上述計算方法確定離心泵雙蝸殼主要幾何參數，包括離心泵雙蝸殼的基圓直徑、離心泵雙蝸殼的隔舌安放角、離心泵雙蝸殼的第八斷面面積、離心泵斷面的比例因子、離心泵雙蝸殼的分隔板的弧度。該設計方法不同于傳統相似法與速度系數法，同時使工作更加穩定。
附圖說明
下面結合附圖和具體實施方式對本發明進一步說明。
圖1是本發明的雙蝸殼結構示意圖。
圖2是雙蝸殼的四個斷面的平面尺寸圖。
具體實施方法
本發明通過以下幾個公式來確定離心泵雙蝸殼的基圓直徑d4、離心泵雙蝸殼的隔舌安放角
此實施例是在給定設計工況流量q、設計工況揚程h、設計工況轉速n，計算雙蝸殼的水力參數：
d4＝(-5.564×10-5×h2+0.01665h-0.04752)×d3(1)
k3＝0.4031+0.1612cos(0.01127ns)-0.02291sin(0.01127ns)(4)
a80＝10(6)
θ＝9.231×10-5×h3-0.03905×h2+5.549h-70.27(7)
然后將標準斷面所有線形尺寸乘上f就得到蝸殼分隔板外側4個斷面5,6,7,8和內側4個斷面及分隔前面4個斷面1,2,3,4的全部幾何尺寸
本發明采用精確公式設計法進行水力設計，提高了運行的可靠性和穩定性，延長了使用壽命和維修周期，同時使離心泵工作更加穩定。
以上，為本發明專利參照實施例做出的具體說明，但是本發明并不限于上述實施例，也包含本發明構思范圍內的其他實施例或變形例。
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