叶片泵H-Q性能曲线的调节
泵阀技术论坛 (兰泵论坛)http://www.lanbeng-pump.net 中小型叶片泵一般都是标准产品,但是使用要求却是多种多样的;除此之外,在某些情况下,叶片泵各过流部件制造尺寸可能与设计图样不一致,因此需要用一些相对简单和经济的方法修改叶轮或蜗壳的几何形状和尺寸,以便得到所需要的性能曲线。有时也可能要求适当修改图样,以挽救一批产品。本节将就几种典型性能曲线的改变,介绍修改叶片泵部件几何形状和尺寸的方法。
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一、降低H-Q性能曲线
泵阀技术论坛 (兰泵论坛)http://www.lanbeng-pump.net 在实际应用中最常遇到的要求是给定流量Qx,降低扬程。最简单和最经济的解决办法是切割叶轮外径。在假定叶片泵比转速保持不变的情况下确定切割量。根据相似律
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这是假定直径D2作少量改变时,叶片泵的比转速保持不变,或者说仍近似地满足相似律。这样,当已知转速n、扬程H和流量Q时,根据上面的关系式能计算切割叶轮X时获得Hx和Qx所要求的直径Dx。但是若切割量过大,上式计算的结果将不准确,需作修正。事实上,叶轮切割后,叶片泵的比转速已经发生了变化。因此,按相似律进行的计算不准确。
平行于原来出口边的切割,一般会引起H-Q性能曲线平行下移,BEP朝小于名义流量方向移动;效率也可能略有降低(见图2-8-7),其降低程度决定于切割量和比转速。效率降低过多将限制这种方法的采用。按经验有下列限制:
二、提高H-Q 性能曲线
通常,叶片泵设计时,以叶轮最大直径设计其额定性能,因此额定流量下任何高于额定扬程值H 的Hx扬程,可能改变几何特征的方法之一是加大叶轮外径。但是,叶轮外径的加大不是简单易行的,它需要重新铸造叶轮和改变蜗壳或导叶的内径。
用2-8-8所示方法挫削叶片是第一种简单可行的方法。这种方法本文章来源于:www.lanbeng-pump.net/
一方面挫削叶片出口背面后扩大了出口面积;另一方面改变叶片出口背面的角度,达到了增高输出扬程的目的。锉削后出口角的要求用波塞曼滑移公式计算
按所需要的扬程增量△H(或△Cu2),用式(2-8-3)可以算出要求出口角的变化。
似乎按上述公式计算就能按所需的扬程变化进行锉削,其实它有一定的限制。因为过度挫削,叶片出口形成尖削,沿叶片的压力分布改变将引起其他水力损失,增大液流进入蜗壳或导叶的撞击混合损失,限制扬程升高。用这种方法得到的最大扬程增值4%~10%’(决定于比转速),它的最大挫削量如图2-8-9所示。
图2-8-10给出了第二种提高H-Q性能曲线的简单方法。其方法是将叶片尾部插削成方形,这样修改后,性能将产生如下变化:
1)在所有流量下扬程都升高,大流量处扬程升高更多,扬程可提高4%~10%,扬程提高量决定于比转速和叶片。泵阀技术论坛 http://www.lanbeng-pump.net
2)相对应的轴功率消耗也增大,大流量处轴功率增大较多。
3)BEP的位置朝大流量方向移动,移动大小决定于原来叶片出口的厚度、叶片数、叶片出口角和比转速,一般约移动8%~10%效率或者维持不变,或者降低约0.5~1.0个百分点。转载请注明出处:http://www.lanbeng-pump.net
4)NPSHr曲线也略微朝大流量方向移动。
泵阀技术(论坛)http://www.lanbeng-pump.net 产生这些效应的原因在于:叶片尾部改成方形以后,改变了液体出口流动角,产生了横向流动。尽管叶片出口角和出口面积基本保持不变,但是液体流动产生偏移,尾流的影响明显地减小。转载请注明出处:http://www.lanbeng-pump.net
这种修改若结合锉削方法可显著提高H-Q性能,扬程最大可上升8%~12%左右。但是由于这些改变增大了扬程系数,在小流量区容易加剧流动的不稳定性和NPSHr的增大。