化工流程泵水力設計的研究

1、國內(nèi)水力模型的

離心式化工泵的水力模型設計方法基本上參考了普通離心泵，因此相關技術進展與普通離心泵基本保持一致。在離心泵內(nèi)部流動狀態(tài)還沒有被人們認識和掌握之前，完整準確的設計理論還沒形成，而離心泵技術長期作為一門半理論半經(jīng)驗的技術，一次成功的水力模型設計往往要經(jīng)過反復修改和試驗才能完成。技術人員在設計新產(chǎn)品時，大多只能尋找比轉速等或相近的水力模型進行相似換算，因此水力模型在新產(chǎn)品設計工作中就顯得非常重要。
20世紀70年代和80年代，沈陽水泵研究所、中國農(nóng)業(yè)機械研究院、博山水泵廠、中國農(nóng)業(yè)大學等單位在心泵水力模型方面開展了很多工作，積累了許多的水力模型。并且由沈陽水泵研究所負責組織并陸續(xù)出版了兩期“離心泵水力模型匯編”，為國內(nèi)各企業(yè)的離心泵水力模型設計提供了豐富的模型庫。

2、傳統(tǒng)水力設計方法
 

2.1相似換算法

相似換算法是建立在相似理論基礎上的一種方，通過在一臺模型泵的基礎上對相似模型泵的尺寸進行放大或縮小來所要設計的泵尺寸。對相似的泵來說，比轉速ns相等。在相似工況下，假設實型泵和模型泵的效率相等，已知一臺泵的幾何形狀和性能參數(shù)，利用相似定律，按照比例放大或縮小為另一臺幾何相似的泵，并換算出相應的性能曲線。這種設計方法要求要有一個水力模型庫。

2.2速度系數(shù)法

速度系數(shù)法是以速度系數(shù)圖來進行設計的。實質(zhì)上，它仍然是基于相似理論基礎的一種相似換算法，它同樣要求有好的泵模型，設計時按ns選取速度系數(shù)，并作為水力尺寸的依據(jù)。它們的各項系數(shù)都是在比轉速大于或等于30r/min的情況下取得的，也就限制了它們用于較低比速和超低比速離心泵的設計。目前已有不少人對這種圖進行了改進，并用此方法進行泵的設計和優(yōu)化。

2.3面積比原理設計法

面積比設計法是根據(jù)Anderson的面積比原理進行設計的，即用面積比繪制揚程系數(shù)和流量系數(shù)的形式來修正標準化的設計數(shù)據(jù)。其目的是根據(jù)不同的設計要求尋找佳的葉輪和泵體匹配;其依據(jù)是不同的葉輪和泵體匹配將產(chǎn)生不同的泵性能;其實質(zhì)是將葉輪和泵體作為一個整體來系統(tǒng)考慮;其方法是綜合考慮設計參數(shù)、經(jīng)濟性、工藝性和性等的優(yōu)化設計。

2.4加大流量設計法

加大流量設計法依據(jù)低比速泵在小流量范圍內(nèi)運行時，效率隨流量的增加而提高，并將給定流量和比轉速放大作為設計參數(shù)來設計一臺較大的泵在小流量處作小泵使用。這樣的泵不僅在設計點處效率有較大提高，而且在整個使用范圍內(nèi)平均效率均有程度的提高。