畢業論文(設計)單級離心泵設計
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摘 要
本設計從離心泵的基本工作原理出發，進行了一系列的設計計算。考慮離心泵基本工作性能，流量范圍大，揚程隨流量而變化，在一定流量下只能供給一定揚程（單級揚程一般10～80m）。本設計揚程為50m，泵水力方案通過計算比轉數（n=67.5）確定采用單級單吸結構；通過泵軸功率的計算確定選擇三相異步電動機；由設計參數確定泵的吸入、壓出口直徑；通過葉輪的水力設計確定葉輪的結構以及葉輪的繪型；設計離心泵的過流部件，確定吸入室為直錐形吸入室，壓出室為螺旋形壓出室；設計軸的結構及進行強度校核；確定葉輪，泵體的密封形式及沖洗，潤滑和冷卻方式；通過查標準確定軸承，鍵以及聯軸器，保證連接件的標準性。從經濟可靠性出發，合理設計離心泵部件，選擇標準連接件，保證清水離心泵設計的安全性，實用性，經濟性。
關鍵詞：離心泵工作原理；水力方案設計；葉輪和過流部件設計；強度校核；密封設計；鍵、軸承的選擇
Centrifugal Pump Design Manual
Abstract : This design starting from the basic working principle of the centrifugal pump, conducted a series of design calculations. consider the basic centrifugal pump performance, flow in a wide range, lift varies with the flow, the flow can only supply some lift (single-stage lift is generally 10~80m).The design head is 50m ,the design of the pump hydraulic scheme by calculating the number of revolutions(n=67.5) to determine the single-stage single-suction structure; choice of motor shaft power calculation; design parameters to determine the pump suction outlet diameter; determine the structure of the impeller and the impeller of the drawing of the hydraulic design of the impeller; flow parts of the design of centrifugal pump suction chamber for straight conical suction chamber, pressed out of the spiral-shaped pressure chamber; the structure and strength check of the axis design; determine the impeller centrifugal pump seal design, pump closed form and washing, lubrication, cooling method; determined by checking the standard bearings, and coupling to ensure that the standard connection. Departure from the economic viability of the rational design of centrifugal pump components, select the standard connector, to ensure the water using a centrifugal pump design safety, practicality, economy.
Keyword: Centrifugal pump working principle ; Hydraulic design; Component design
of the impeller and the over current; Strength check; Seal design; The choice of key and bearing
目 錄
1 緒論 1
2 電動機的選擇 2
2.1 原動機概述 3
2.2 原動機選擇 3
2.2.1 泵有效功率 3
2.2.2 泵軸功率 3
2.2.3 泵計算功率 3
2.3.4 選擇電動機 4
3 泵主要設計參數和結構方案確定 5
3.1 設計參數 5
3.2 泵進出口直徑 5
3.2.1 泵吸入口徑 5
3.2.2 泵排出口徑 5
3.3 泵轉速 5
3.4 泵水力結構及方案 6
3.5 泵的效率 7
3.5.1 泵總效率 7
3.5.2 機械損失和機械效率 7
3.5.3 容積損失和容積效率 8
3.5.4 水力損失和水力效率 8
4 離心泵泵軸及葉輪水力設計計算 9
4.1 泵軸及其結構設計 9
4.1.1 泵軸傳遞扭矩 9
4.1.2 泵軸材料選擇 9
4.1.3 軸結構設計 9
4.2 葉輪進口直徑 10
4.3 葉片入口邊直徑 10
4.4 葉片入口處絕對速度 11
4.5 葉片入口寬度 11
4.6 葉片入口處圓周速度 11
4.7 葉片數Z 11
4.8 葉片入口軸面速度 11
4.9 葉片入口安裝角 12
4.10 葉片厚度 12
4.11 葉片排擠系數校核 12
4.12 葉片包角的確定 13
4.13 葉輪外徑 13
4.14 葉片出口安裝角 13
4.15 葉輪出口寬度 13
5 葉輪的選擇及繪型 15
5.1 葉輪選擇 15
5.2 平面投影圖畫法 15
5.3 軸面投影圖畫法 15
6 離心泵的吸入室及壓出室設計 18
6.1 吸入室設計 18
6.1.1 概述 18
6.1.2 直錐形吸入室設計 18
6.2 螺旋形壓出室 18
6.2.1 基圓 18
6.2.2 蝸室入口寬度 19
6.2.3 舌角 19
6.2.4 泵舌安裝角 19
6.2.5 蝸室斷面面積 19
6.2.6 擴散管 21
7 軸向力徑向力平衡計算 22
7.1 軸向力及其平衡 22
7.1.1 軸向力計算 22
7.1.2 軸向力的平衡 23
7.2 徑向力及其平衡 23
8 軸承、鍵、聯軸器的選擇 24
8.1 軸承 24
8.1.1 軸承選擇 24
8.1.2 軸承校核 24
8.1.3 軸承潤滑 25
8.1.4 軸承密封 25
8.2 鍵的選擇與校核 25
8.2.1 鍵的選擇 25
8.2.2 鍵的強度校核 26
8.3 聯軸器選擇 26
8.3.1 聯軸器 26
8.3.2 聯軸器的強度校核 27
9 泵軸的校核 29
9.1 強度校核 29
9.2 剛度校核 31
9.3 臨界轉速校核 31
10 泵體及其部件的密封設計 33
10.1 葉輪密封 33
10.2 泵體密封 33
10.3 軸封設計 33
10.3.1 密封腔處的介質壓力 34
10.3.2 密封面平均直徑的圓周速度 34
10.3.3 密封腔內的介質溫度 34
10.3.4 根據介質特性選型 34
10.3.5 機械密封具體結構 34
10.4 機械密封輔助措施 35
10.4.1 機械密封沖洗 35
10.4.2 機械密封潤滑 35
10.4.3 機械密封冷卻 35
11 經濟性分析 36
12 結論 37
參考文獻 38
致謝 39
1 緒論...
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