無密封自吸泵設(shè)計(jì)以及性能優(yōu)化.pdf

1、自吸泵作為一種特殊的離心泵，在我國已經(jīng)有很大發(fā)展，而且目前已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各種重要工農(nóng)業(yè)領(lǐng)域。它是指那些起動(dòng)前只需向泵體內(nèi)加入一定量的水，無需將進(jìn)水管充滿水，起動(dòng)后經(jīng)一定時(shí)間可將進(jìn)水管中氣體排光，進(jìn)入正常工作的一類水泵。
　　立式無密封自吸泵則是滿足普通自吸性能基礎(chǔ)上，特別為高溫、含固體顆粒介質(zhì)輸送要求而設(shè)計(jì)的自吸泵，目前市場上廣泛應(yīng)用的WFB型立式自吸泵存在水力效率低、運(yùn)行平穩(wěn)性差、振動(dòng)噪音大等問題。本文以現(xiàn)有的WFB型自吸泵為基

2、礎(chǔ)，全新設(shè)計(jì)了新一代的NSP型立式無密封自吸泵，提出了新的水力部件結(jié)構(gòu)、氣液分離室內(nèi)部匹配結(jié)構(gòu)及副葉輪密封結(jié)構(gòu)，建立其全流道三維模型，利用CFD進(jìn)行內(nèi)流數(shù)值計(jì)算、性能預(yù)測，并對(duì)關(guān)鍵尺寸和結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，最后制造出實(shí)型泵，進(jìn)行性能測試和現(xiàn)場試驗(yàn)。測試和應(yīng)用結(jié)果表明，新型自吸泵在滿足自吸泵性能的基礎(chǔ)上大幅提升了效率。本文的主要工作如下:
　　(1)對(duì)現(xiàn)有的自吸泵研究狀況和已有的研究成果進(jìn)行總結(jié)概括，在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)一種全新的NSP型

3、立式無密封自吸泵，并且對(duì)水力部件和氣液分離室匹配結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化。
　　(2)建立自吸泵全流道三維模型，并且利用Gambit對(duì)計(jì)算模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分，利用Fluent進(jìn)行自吸泵水力性能的數(shù)值模擬和性能預(yù)測。
　　(3)基于數(shù)值模擬得到的內(nèi)流場分布結(jié)果進(jìn)行改進(jìn)分析，完成自吸泵的性能優(yōu)化，其中包括葉輪和蝸殼性能優(yōu)化、蝸殼出水條件性能優(yōu)化、密封副葉輪結(jié)構(gòu)優(yōu)化以及進(jìn)出口管路布置方式的優(yōu)化，最后確定優(yōu)化后的新型自吸泵結(jié)構(gòu)。
　　(

4、4)完成立式無密封自吸泵的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
　　(5)通過試驗(yàn)研究驗(yàn)證了NSP型自吸泵設(shè)計(jì)的合理性以及計(jì)算方法的可靠性。
　　(6)對(duì)NSP型立式無密封自吸泵進(jìn)行汽蝕性能改進(jìn)，優(yōu)化葉輪模型，提高葉片的抗汽蝕性能。同時(shí)設(shè)計(jì)了誘導(dǎo)輪結(jié)構(gòu)以滿足高吸上高度的應(yīng)用需求，并對(duì)改進(jìn)葉輪、增加誘導(dǎo)輪匹配結(jié)構(gòu)的自吸泵進(jìn)行了數(shù)值分析，同時(shí)通過試驗(yàn)驗(yàn)證自吸泵的抗汽蝕性能改進(jìn)效果。
　　本文給出的立式無密封自吸泵的水力部件和匹配結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法，以及