80YG100型管道离心油泵设计毕业设计简介_离心油泵设计方法

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80YG100型管道离心油泵

专业：热能与动力工程（流体机械方向）姓名：/// 学号：//////// 指导教师：/// ///

摘要

本设计是根据给定设计参数完成管道离心油泵水力及结构设计。主要包括叶轮、蜗壳、吸水室的水力设计和泵的结构设计。确定出叶轮的几何参数，绘制并检查叶轮轴面投影图，采用方格网保角变换法完成扭曲形叶片绘型。根据蜗壳内速度矩守恒，确定出蜗壳八个断面参数，并进行绘型。同样对吸水室进行水力设计计算并绘型。最后对离心泵进行结构设计，绘制了装配图和部分零件图，并对轴进行了强度校核计算。

关键词：离心泵、叶轮、水力设计、结构设计

Abstract

According to the design parameters at the given point, this paper accomplished the design of the Centrifugal pump.It mainly contained the hydraulic design of the impeller ,volute casing and structural of pump,structural design of the pump.Based on the resolution method of design of the pump, author obtained the geometric parameters of the impeller.Then author projected and checked the cro-section of impeller, drew the cylindrical blade using methods of grid square conformal transformation.On the basis of constant velocity moment, author calculated parameters of cro-section of volute.Author also drew the spiral curve and diffuser of volute casing.Finally, the structural of the Centrifugal pump was designed and aembly drawing component graphics were drew.In addition, this program has been checked strength of the pump shaft.Key words：Centrifugal pump；impeller； hydraulic design；structural design

一、前言

泵是把原动机的机械能转换成液体能量的通用机械，它能提高液体的位能，压能和动能。该泵主要使用在管路增压，远距离输送汽油、煤油、柴油、航空油等油类，也可输送其它无腐蚀性的液体。适用于油库、油站、化工、矿山、石化、企事业单位等。与传统双吸泵相比，与配用高速电机的情况下，泵系统与关联设备的安装占地面积小。

YG型立式管道式油泵产品特点：

1、YG型立式管道式油泵系为立式结构，进出口口径相同，且位于同一中心线上，可象阀门一样安 装于管路之中，外形紧凑美观，占地面积小，建筑投入低，如加上防护罩则可置于户外使用。

2、叶轮直接安在电机的加长轴上，轴向尺寸短，结构紧凑，泵与电机轴承配置合理，能有效地平 衡泵运转产生的径向和轴向负荷，从而保证了泵的运行平稳，振动噪音很低。

3、轴封采用机械密封或机械密封组合，采用进口钛合金密封环、中型耐高温机械密封和采用硬质合金材质，耐磨密封，能有效地增长机械密封的使用寿命。

4、安装检修方便，无需拆动管路系统，只要卸下泵联体座螺母即可抽出全部转子部件。

5、可根据使用要求即流量和扬程的需要采用泵的串、并联运行方式。

6、可根据管路布置的要求采用泵的竖式和横式安装。

本次毕业设计任务是单级单吸离心泵。泵主要由泵体，泵盖，箱体，轴，叶轮，密封环，连接部件等组成。在设计的时候，要保证效率，同时保证其安全可靠性。

二、基本方案与参数的确定

1.设计参数

3流量： Q=50m/h，扬程：H=100m，转速：n=2950r/min，效率η=51%，必须汽蚀余量：NPSHr=3.3m，输送介质：不含固体颗粒的石油产品，介质温度为-20～+200℃。

2.泵进口直径的确定

泵进口直径是指泵的吸入口法兰的内径Ds=80mm。吸入口径有合理的进口流速确定，泵的进口流速一般为3m/s左右，从制造经济性考虑，应取较大的进口直径，以减小流速，提高泵入口处的压能。

3.泵出口直径的确定

泵出口直径是指泵排出法兰处管的内径Dd=80mm。对于低扬程，排出口直径和吸入口 径相同，对于高扬程，为减少泵的体积和排出口径，可采取排出口径小于吸入口径，一般取Dd=(0.7-1)Ds.4.泵的转速和比转数的计算

泵的转速越高，泵的体积越小，重量越轻，据此选尽量高的转速，但转速和比转数有关，而比转数和效率有关，而且转速越高，泵过流部件得磨损加快，机组的震动，噪声变大，也越容易发生汽蚀，所以转速应与比转速，汽蚀结合起来确定,比转速ns=40。

5.泵工作效率的估算

要设计泵时要有用泵的效率，但泵尚未设计出来，故只能参考同类产品，或借助经验公式近似地确定泵的总效率和各种效率值，并要设计中达到确定的效率。泵工作的总效率等于水力效率，容积效率，机械效率的乘积hmv=65%。

6.轴功率与原动机功率

=20.9Kw 原动机功率pgKP/t(kw)=30Kw。

泵的轴功率PgQH/1000

三、叶轮的设计

1.叶轮的主要确定

叶轮的主要尺寸包括了叶轮出口直径D2=236mm,出口宽度b2=8mm。以及叶轮叶片数Z=6等。他们对泵的效率和汽蚀性能都有很大的影响。2.叶轮的水力设计

(1)叶轮轴面投影图的绘制(2)轴面流线的绘制(3)叶片绘型

叶轮各部的尺寸确定后，可画出叶轮轴面投影图，画图时，最好选择ns相近，性能良好的叶轮图作为参考，考虑设计的具体情况加以改进。轴面投影图的形状十分关键因经过反复修改，力求光滑通常，同时应考虑从到1)前后盖板出口保持一段平行或对称变化。2）流到弯曲不应过急，在轴向结构允许的条件下以采取较大的曲率半径为宜。

四、吸入室，压水室的水力设计

1.压水室：采用螺旋形双蜗壳压水室，水力效率好，高效率范围宽。涡室采用梯形涡室，基圆直径

2D3=246mm,第八断面面积F=556.48mm,V3=23.9m/s。

2.吸水室：采用环形吸水室的设计，V3=2.9m/s。

五、泵的结构

1.轴封：采用机械密封。

2.轴向力及其平衡：本次设计的是单级单吸离心泵，理论上是有轴向力的，其轴向力，由平衡孔及电动机轴承将其平衡掉。

3.径向力：径向力主要是由压水室与叶轮间的不协调和液流的动反力产生的，由电动机轴承来平衡径向力。

六、泵零件强度计算

1.轴的强度计算：最小轴径为19mm,由于该泵无轴承，所以当最小轴径处满足强度要求时，轴的其他部分也满足强度要求。

2.键的强度校核：叶轮处键：=62MPa, p =68.7MPa；联轴器处键：=66MPa, p=68.7MPa由以上可知键的强度满足要求。3.泵体的强度计算：min4=15mm,d=40MPa,n=5.1>[n]=4，壁厚满足强度要求。4.出口法兰的强度计算：d=3.7Pa,n=2.3>[n]=1.25,满足强度要求。

参考文献

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