液下泵結(jié)構(gòu)改進(jìn)說明

液下泵為單級(jí)立式懸臂離心液下泵。泵體淹沒在介質(zhì)內(nèi)，適合于抽吸工業(yè)中酸料之用，也可以用在其它粘度低于３００ｃｐ化工流程中，輸送具有腐蝕性的含固、粘性的液體。輸送介質(zhì)泵的溫度在１００℃以下。         某客戶使用一臺(tái)液下泵， 實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)不超過 １０ 天，泵就出現(xiàn)斷軸和葉輪磨損嚴(yán)重的情況。從損壞的情況來看，斷軸的位置是在葉輪螺母處，而葉輪口環(huán)處的磨損嚴(yán)重，其主要原因是由于徑向力不平衡造成的。

1、產(chǎn)生徑向力不平衡的原因   產(chǎn)生徑向力是因?yàn)樵诓捎寐菪蛪核业碾x心泵中，如果水泵運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)工況離開設(shè)計(jì)工況，則在葉輪上會(huì)受到徑向的液體壓力。這是由于當(dāng)水泵在設(shè)計(jì)工況運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，葉輪出口處液體流  出時(shí)的流速與壓水室中液體的流速相等，液體流進(jìn)壓水室不產(chǎn)生撞擊現(xiàn)象，壓水室中各處液體的壓強(qiáng)是一樣的，故作用于葉輪四周的液體壓強(qiáng)相等，在葉輪上不會(huì)作用徑向力；如果水泵運(yùn)轉(zhuǎn)的工況為非設(shè)計(jì)工況（例如流量小于設(shè)計(jì)工況的

流量），則在壓水室中液體流速也應(yīng)比設(shè)計(jì)工況時(shí)的流速小，而從葉輪中流出的液體的流速就應(yīng)比設(shè)計(jì)工況時(shí)的流速大，可從出口速度三角形中看出。這樣，液體流入壓水室時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生撞擊現(xiàn)象，把液體的動(dòng)能變?yōu)閴耗?，壓水室中液體的壓強(qiáng)因沿途不斷受到撞擊提高壓強(qiáng)，故從壓水室隔舌開始液體壓強(qiáng)逐漸增大，如圖 １ 所示。

（１）如果水泵運(yùn)轉(zhuǎn)的流量大于設(shè)計(jì)工況流量時(shí)，則情況相反：液體自葉輪中流出時(shí)的速度比設(shè)計(jì)工況的速度小，而壓水室中液體的速度則比設(shè)計(jì)工況的速度大；葉輪流出的速度較小的液體流入壓水室中產(chǎn)生撞擊，使速度增大，壓強(qiáng)降低。這樣，從壓水室隔舌開始，液體壓強(qiáng)逐漸減小，如圖２所示。

（２）當(dāng)流量小于設(shè)計(jì)工況流量時(shí)，可從圖１看出，由 于撞擊而產(chǎn)生的徑向力 P 的方向應(yīng)當(dāng)指向離隔舌，并向渦殼中液流的同方向轉(zhuǎn) ９０°的方向，這一點(diǎn)極易證明。圖１上沿圓周壓強(qiáng)分布線 ABC 是一條上升值與角度成正比的螺旋線。在離隔舌１８０°的地方開始，做一條與之相同的螺旋線 A′B′，則把隔舌從 １８０°到 ３６０°之間的壓強(qiáng)分成兩段，即與AB *一樣的 A′B 部分和 A′BCB′ 部分。AB 部分引起的徑向力與 A′B′ 部分引起的徑向力正好抵消，而 A′BCB′的剩余壓強(qiáng)大小均相等。因此，徑向力 P 的方向應(yīng)當(dāng)向上，即指向離隔舌９０°的方向。同樣，當(dāng)流量大于設(shè)計(jì)流量時(shí)，這部分的徑向力 P 應(yīng)當(dāng)是指向下方，即指向從隔舌開始 ２７０°的地方。這就是徑向力產(chǎn)生的主要原因。

當(dāng)水泵流量小于設(shè)計(jì)流量時(shí)，圓周上的動(dòng)反力如果向反時(shí)針方向旋轉(zhuǎn) ９０°，則動(dòng)反力 R 的分布圖與圖２的形狀相像，其合力應(yīng)當(dāng)向下。再順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)９０°，則得到動(dòng)反力的合力方向，它是指向隔舌的。于是可知：當(dāng)水泵流量大于設(shè)計(jì)流量時(shí)，動(dòng)反力所形成的徑向力應(yīng)當(dāng)指向隔舌的反方向。把 P 及R 均畫在圖 １ 和圖 ２ 上，并求出其合力 F ， F 就是液體作用在葉輪上的徑向力?？梢钥闯觯寒?dāng)水泵流量小于設(shè)計(jì)工況時(shí)，徑向力指向離隔舌不到 ９０°的方向；當(dāng)水泵流量大于設(shè)計(jì)工況時(shí)，指向與上述相反，指向離隔舌不到 ２７０°的方向。 徑向力的大小可由 Ａ．Ａ 斯切潘諾夫的經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算：                           F = 0.172[1-Q /Qd]2 HB2D2ρg  式中：Qd 為設(shè)計(jì)工況的流量；B2為葉輪出口的寬度。

2、解決徑向力不平衡的方案

硫酸液下泵的結(jié)構(gòu)一般都采用單渦殼的壓水室結(jié)構(gòu)和帶有口環(huán)的葉輪結(jié)構(gòu)，如圖３所示。針對(duì)損壞的情況，做如下的結(jié)構(gòu)改進(jìn)：

（１）采用雙螺旋型壓水室（原結(jié)構(gòu)為單螺旋型），如圖 ４ 所示。這種雙螺旋型壓水室的結(jié)構(gòu)主要是利用兩個(gè)渦殼對(duì)稱的結(jié)構(gòu)來平衡徑向力，在圖１和圖２中看出來，它可平衡偏離工況時(shí)產(chǎn)生的徑向力。這種做法對(duì)于較小的離心泵，會(huì)降低水力效率；而對(duì)于較大的水泵，經(jīng)驗(yàn)證明雙螺旋壓水室并不降低水泵的效率。因此可以采用這種方法。

（１）對(duì)葉輪的結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整，即把葉輪改外單端面密封，接觸面積保持不變，原結(jié)構(gòu)和改進(jìn)的結(jié)構(gòu)如圖５和圖６所示。

改進(jìn)后的結(jié)構(gòu)防止了在軸變型后由于撓度較大造成偏 心后對(duì)葉輪的磨損。原來結(jié)構(gòu)在撓度較大時(shí)會(huì)對(duì)葉輪有很大的磨損，使得葉輪的軸會(huì)斷掉；改進(jìn)后的情況可以避免這種情況，對(duì)葉輪的安全運(yùn)轉(zhuǎn)有很大的好處。

改進(jìn)后的液下泵已經(jīng)安全運(yùn)行了半年多的時(shí)間，運(yùn)行情況良好。這兩種結(jié)構(gòu)的改進(jìn)為以后泵的設(shè)計(jì)提供了很好的借鑒方法。

液下泵材質(zhì)有哪些

液下泵的常用金屬材質(zhì)有：鑄鐵、碳鋼、耐磨鋼、304不銹鋼、316L不銹鋼、904L不銹鋼、2205雙相不銹鋼、2507雙相鋼、Cr30A、高純鋁等。

液下泵的常用非金屬材質(zhì)有：PP、氟塑料等。

針對(duì)不同的使用工況，使用不同的材質(zhì)，比如輸送河水、生活污水等，一般使用鑄鐵液下泵，

輸送液體硫磺，一般就用304的材質(zhì)，輸送酸堿，根據(jù)不同的溫度，選擇PP或氟塑料，

輸送特種腐蝕性介質(zhì)，比如濃硝酸，一般用304L或者高純鋁都可以，

金屬礦業(yè)使用的液下泵，一般選用耐磨鋼材質(zhì)，有些特殊的工況，如脫硫行業(yè)，就要用到高鉻合金材質(zhì)。

而且不同的工況，液下泵所要使用的滑動(dòng)軸承材質(zhì)也不盡相同，一般常用材質(zhì)有：石墨套、合金套等。

輸送等有毒、且易燃易爆的介質(zhì)時(shí)，不僅僅就是考慮耐腐蝕的問題，還得做好液下泵的密封效果；

工況復(fù)雜多變，難以盡數(shù)，所以客戶在選購液下泵的時(shí)候，一定要把使用的工況條件告訴亞梅集團(tuán)，

我們有專業(yè)工程師為您選擇合適的使用方案。

液下泵葉輪是什么結(jié)構(gòu)?工作原理是什么

葉輪都是由輪轂、葉片和蓋板三部分組成。液下泵葉輪的蓋板和后蓋板之分，葉輪入口側(cè)的蓋板叫前蓋板，另一側(cè)的蓋板叫后蓋板。按液下泵葉輪形式可分為以下三種。

閉式葉輪：液下泵葉輪兩側(cè)均有蓋板，蓋板間有4-6個(gè)葉片，當(dāng)葉片彎曲方向和液下泵旋轉(zhuǎn)方向相反時(shí)，稱為后彎式葉片。一般葉輪的葉片均為后彎式葉片。這種液下泵閉式葉輪效率高，使用多，適合抽不含固體顆粒及纖維的清潔液體。液下泵的閉式葉輪有單吸和雙吸兩種類型。雙吸葉輪比單吸葉輪流量大。

液下泵開式葉輪：葉輪兩側(cè)均沒有蓋板，葉片通過軸孔連接在一起。這種葉輪結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造容易，但效率低，適合輸送含較多固體懸浮物或帶纖維的液體。

半開式葉輪：這種葉輪只有后蓋板，他可以抽容易沉淀或含有固體懸浮物的液體，效率在液下泵開式葉輪和閉式葉輪之間。

按液下泵葉輪的形狀及液體在泵殼內(nèi)流動(dòng)的方向，液下泵葉輪可分為徑流式、混流式、軸流式。

徑流式液下泵基本屬于離心泵，液體沿著軸向進(jìn)入葉輪，被沿著徑向甩出去。液體獲得動(dòng)能主要來源于液下泵葉輪旋轉(zhuǎn)時(shí)候產(chǎn)生的離心力。

混流式液下泵葉輪的液體都是沿著軸向進(jìn)入葉輪，而沿軸向與徑向之間的斜方向流出，依靠離心力和軸向推力的混合作用來產(chǎn)生液體的動(dòng)能。

液下軸流泵葉輪都是讓液體軸向流動(dòng)，液體獲得的能量主要是葉輪旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生推力。

根據(jù)用途需要，葉輪可以用鑄鐵、鑄鋼、不銹鋼、玻璃鋼、塑料等等材料來制成。液下泵的葉輪加工的辦法有翻砂鑄造、精密鑄造、焊接、模壓等，葉輪尺寸、形狀和制作精度液下泵的性能影響很大。

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