目录
1 概述 (1)
2 工艺说明 (1)
2.1 工艺简介 (1)
2.2 物料性质 (1)
2.3 工作温度 (2)
2.4 尺寸参数 (2)
3 机械设计 (2)
3.1 材料选择 (2)
3.2 设计计算 (2)
3.2.1 泵的比转速计算 (2)
3.2.2 泵进口及出口直径计算 (2)
3.2.3 泵的计算功率 (3)
3.3 确定叶片厚度 (3)
3.4 叶片出口角的确定 (3)
4 总结 (4)
参考文献 (4)
1 概述
离心泵是化工机械和设备的基础知识,借助设计离心泵,完成满足工艺需求的化工机械和设备。
完成设计离心泵也是课程学习的主要目的,也是学习课程的好方法,目的是将所学知识运用于实践,提高综合应用理论知识分析,解决实际问题的能力。
离心泵的设计,需要查阅资料,进行一些理论计算,绘制图表、数据处理等,完成这门设计后可以提高我们在这方面的能力。
要完成离心泵的设计,必须要有足够的理论知识,还需要根据各类参考标准,按规范要求完成作品。
根据指导意见修改作品。
本设计的主要包括工艺参数的确定,材料的选择和结构的确定,按照需要计算相关数据。
2 工艺说明
2.1 工艺简介
离心泵是一种用量最大的水泵,在给水排水及农业工程、固体颗粒液体输送工程、石油及化学工业、航空航天和航海工程、能源工程和车辆工程等国民经济各个部门都有广泛的应用。
本设计是清水离心泵的设计,适合应用于工业的排水、给水,也可用于农业的灌溉,
2.2 物料性质
水的熔点是0℃,沸点是100℃,无毒,没有腐蚀性
2.3 工作温度
工作温度是常温下工作
2.4 尺寸参数
(1)扬程H=35m
(2)流量Q=15m3/h
(3)工作介质为清水
(4)必需汽蚀余量NPSHr=4m
(5)工作介质密度为1000kg/m3
3 机械设计
3.1 材料选择
本设计的工作介质是水,无毒无腐蚀性,不需要考虑材料的耐腐蚀性。
主体材料可以用碳钢,价格便宜且制作方便。
3.2 设计计算
3.2.1 泵的比转速计算
本设计的必需汽蚀余量为4m,转速为2950r/min
Ns=3.65×n×Q1/2/H3/4=48.3
3.2.2 泵进口及出口直径的计算
泵的进口直径D1由进口速度vs确定,其值通过查表]确定为3m/s 左右,选vs=2.1m/s。
通过计算
D1=0.0503
D2=(1~0.7)D1=50.3~35.2mm
经圆取整D1=50mm,D2=35mm
3.2.3泵的计算功率
泵的计算功率
Pj=K1×K2×P=1.1×1.1×7.5=9.075kW
式中 K1——水泵扬程允差系数,K1=1.05~1.1;
K2——水泵的流量的增大系数,K2=1.1。
原动机功率根据计算功率Pj
3.3 确定叶片厚度
叶轮工作时,叶片上承载着液体的反作用力和叶片质量的离心力,受力情况复杂,很难精确计算,通常可用经验公式计算叶片厚度δ=K×D2×(H/Z)1/2=1.0mm
系数K与离心泵的比转速ns和叶片的材料有关,材料选用钢,综合考虑取叶片真实厚度3mm。
3.4 叶片出口角的确定
离心泵叶片出库安放角β2一般小于90度,当β2>90度和β2<90
度并取较大值时,H-Q性能曲线会出现驼峰现象,使离心泵运行不稳定。
为了得到较高的效率,β2一般取18~30度。
所以综合考虑β2取25度。
4 总结
离心泵是应用比较广泛的一种机械,不仅在化工中应用广泛,在工厂、日常生活中都有广泛应用。
本设计相对于专业的设计很粗糙,有的方面考虑的不是很周到,例如不清楚工人的工资,对离心泵的制作费用估算不是很准,会导致离心泵的制作成本较高,但总体设计较符合老师的要求。
参考文献
[1] 《化工设备机械基础》董大勤,化学工业出版社
[2] 《化工原理》柴诚敬,高等教育出版社
[3] 《离心泵与轴流泵》丁成伟,机械工业出版社
[4] 《叶片泵原理及水力设计》查森,机械工业出版社
[5] 《机械设计》濮良贵,高等教育出版社。