2三元高效节能泵
三元流技术，实质上就是通过使用先进的泵设计软件《射 流一尾迹三元流动理论计算方法》，结合生产现场实际的运行 工况，重新进行泵内水力部件(主要是叶轮)的优化设计。具体 步骤是：根据用户的实际情况，先对“在用”离心泵的流量、 压力、电机耗功等进行测试，并提出常年运行的工艺参数要求， 作为泵的设计参数；再使用泵设计软件设计出新叶轮，保证可 以和原型互换，在不动管路电路、泵体等条件下实现节能或扩 大生产能力的目标。 1．I一元、三元流动基本概念 图1左边是叶轮的局部视图，图l右边是把叶轮内两 个相邻叶片和前、后盖板形成的流道abcdefgh作为一个计算分 析研究的单元。aeh&bfgc是两个相邻的叶片，dcnghid是叶轮 前盖板，bkfeja是叶轮后盖板。传统的“一元流理论” ，就是 把叶轮内的曲形流道abcdefgh，视为一个截面变化的弯曲流管， 认为沿流线的流速大小仅随截面大小而变化，但假定在每个横 断面上如abcd．D 、efgh等等，流速是相同的。这样在流体力 学计算中，流动速度( 就只是流线长度坐标( )的一元函数。这种 简化使泵内部流体力学的计算可以用手工算法得以实现。国内 工厂广为采用的双吸水平中开泵，就是采用这种理论设计心泵性能 的一个关键因素,但由于选型或设计不当等原因,工程 应用中大多数离心泵都在远离设计工况的偏离工况 区运行, 从而导致实际运行效率低,浪费了大量能源。 传统的离心水泵工作时因水泵的叶轮高速旋转时 在叶轮的吸水口处会形成涡流，由于涡流的产生而 消耗了水泵的部分能效，降低了水泵的整体效率。 高效整流装置是由空腔导管、隔水板、预旋调节板 等构成，在空腔导管中设置有隔水板，预旋调节板 设置在隔水板的前端，其二侧向内的倾斜角与专用 水泵叶轮的吸水口处向内的倾斜角向对应。当流体 经过预旋构件后，水泵的入水由传统的单通道进入 叶轮的吸水口而变成旋转进入且旋转的角度与叶轮 转动方向一致，克服了水泵叶轮吸水口处的涡涡流 现象，提高进水口的能效；同时可以改变泵本身的 特性来完成运行工况点的调节，能够有效地扩展其 高效运行区，改善离心泵在非设计工况点的水力性 能。
水泵节能
2性能参数
衡量水泵性能的技术参数有流量、吸程、扬程、轴功率、水 功率、效率等;对叶片式水泵来说,还有转速和比转数。 吸程。即水 泵的吸水高度。指由泵体中心至水源水平面的垂直距离，利用泵体 内真空度抽吸水流时 ,容许吸程一般不大于 7.5米。②扬程。即水泵 的提水高度。指单位重量的水通过水泵后，能量增加的数值。水泵 铭牌上所标的扬程 ,是指水泵在一定转速条件下效率最高时的扬程， 是实际扬程和损失扬程之和。③流量。指水泵在单位时间内输水的 数量,也称输水量。常用的流量单位有升/秒、米3/秒、米3/小时、 千克/秒、吨/小时等几种。④轴功率。指动力机械输送给水泵轴的 功率，即水泵的输入功率。⑤水功率。又称有效功率。指单位时间 内水泵用于输水的实际功率，即水泵的输出功率。⑥效率。水功率 与轴功率的比值即为水泵效率，通常以百分数表示。它是用来衡量 动力机械传送给水泵的能量利用情况的指标，反映出水泵效能的优 劣。⑦比转数。表示水泵特性的综合性参数。通常用 nS 来表示。 nS=3.65nQ1/2H-3/4。式中n为转速(转/分)，Q为流量(米3/秒),对双 吸式水泵应以Q/2代入式内;H为扬程(米)。 离心泵的基本构造是由六部分组成的，分别是：叶轮，泵体， 泵轴，轴承，密封环，填料函。 1、叶轮是离心泵的核心部分，它转速高输出力大，叶轮上的 叶片又起到主要作用，叶轮在装配前要通过静平衡实验。叶轮上的 内外表面要求光滑，以减少水流的摩擦损失。 2、泵体也称泵壳，它是水泵的主体。起到支撑固定作用，并 与安装轴承的托架相连接。
图1叶轮、圆柱坐标(R、z)及流动速度W
然而由于叶轮流道abcdefgh的三元曲线形状又是高速旋转 的，流速(或压力)不但沿流线变化，而且沿横截面abcd,ijkn、 efgh等等，任一点都是不相同的，即流速是三元空问圆柱坐标 (R、Z)的函数。特别是叶片数也是有限的，流速和压力沿旋转 周向( 坐标)的变化，正是水泵向流体输入功的最终体现，忽略 这一点就无法计算水泵内部的压力变化，这也就是为什么一元 流动理论只能计算叶轮进口、出口参数，而不能准确分析叶轮 内部流动参数的原因。水泵的效率显然与其内部流动状况的好 坏是密不可分的，一元流理论固然简单，但不能完全反映泵内 的真实流动，这就在设计上阻碍了泵效率的提高。 1．2 “射流一尾迹”三元流动 最早在航空用离心压气机中，用激光测速技术观察到“射 流一尾迹”现象，如图2所示，弧状弯曲线dh和 分别代表两个 相邻的叶片，比为叶片进口边，hg为叶片出口边， 为叶片进口 流速，为叶片出口流速，都是不均匀的。t是流动分离点，htv 即是尾迹区，是一些低能量流体组成，类似一个旋涡。cdtvg则 是射流区可视为无粘性的位流区，可按通常的三元流计算。
3、泵轴的作用是借联轴器和电动机相连接，将电动 机的转矩传给叶轮，所以它是传递机械能的主要部件。 4、轴承是套在泵轴上支撑泵轴的构件，有滚动轴承 和滑动轴承两种。滚动轴承使用牛油作为润滑剂加油要适 当一般为2/3～3/4的体积太多会发热，太少又有响声并发 热！ 5. 密封环又称减漏环。叶轮进口与泵壳间的间隙过 大会造成泵内高压区的水经此间隙流向低压区，影响泵的 出水量，效率降低！间隙过小会造成叶轮与泵壳摩擦产生 磨损。为了增加回流阻力减少内漏，延缓叶轮和泵壳的所 使用寿命，在泵壳内缘和叶轮外援结合处装有密封环，密 封的间隙保持在0.25～1.10mm之间为宜。 6、填料函主要由填料，水封环，填料筒，填料压盖， 水封管组成。 7、轴向力平衡装置,在离心泵运行过程中，由于液体 是在低压下进入叶轮，而在高压下流出，使叶轮两侧所受 压力不等，产生了指向入口方向的轴向推力，会引起转子 发生轴向窜动，产生磨损和振动，因此应设置轴向推力轴 承，以便平衡轴向力。