多段离心式清水泵结构设计摘要板表面与液体和盖板表面与泵腔中液体之间的摩擦，这部分损失称为圆盘摩擦损失。而机械损失效率η由轴承损失功率密封损失功率和圆盘损失功率大小表示。式中轴承损失功率密封损失功率圆盘损失功率机械损失ˊ输入水力功率输入水力功率用来对通过叶轮的液体作功，因而叶轮出口处液体的压力高于进口压力。出口和进口的压差，使得通过叶轮的部分液体从泵腔经叶轮密封环间隙向叶轮进口逆流。这样，通过叶轮的流量又称泵的理论流量，并没有完全输送到泵的出口。其中泄漏量这部分液体把从叶轮中获得的能量消耗于泄漏的流动过程中。即从高压液体出口压力变为低压进口压力液体。所以容积损失的实质也是能量损失。容积损失的大小用容积效率来计量。容积效率为通过叶轮除掉泄漏之后的液体实际的流量的功率和通过叶轮液体理论流量功率输入水力功率之比，即式中泵的理论流量泵的理论扬程，它表示叶轮传给单位重量流体的能量泄漏量多级泵有级间泄漏。另外，泵平衡轴向力装置密封装置等的泄漏量也应算在泵的容积损失之中。这些都是我应该注意的问题。通过叶轮的液体从叶轮中接收的能量，也并没有完全输送出去，因为液体在泵过流部分和冲击脱流速度方向及大小变化都会引起水力损失，从而要消耗掉部分能量。单位重量液体在泵过流部分流动中损失的能量称为水力损失，用来表示。由于存在水力损失，单位重量流体经过泵增加的能量，要小于叶轮传给单位重量液体的能量，即。泵的水力损失的大小用泵的水力效率来计量。水力效率为去掉水力损失液体的功率和未经水力损失液体功率之比，即总效率为有效输出功率和轴功率之比，即变化为即泵的总效率等于机械效率容积效率和水力效率之乘积。.离心泵主要零部件及结构型式我将按液流从泵入口至出口所经过部件的先后顺序，来讨论和介绍各个主要部件及其结构型式。吸入室及其结构型式吸入室的作用是将吸入管路中的液体以最小的损失均匀地引向叶轮。吸入室对液体进入叶轮的流动情况有很大的影响，所以吸入室形状的好坏能影响离心泵的汽蚀性能。对于泵的设计来说也是非常重要的。.锥形管吸入室锥形管吸入室，这种型式的吸入室的结构简单，制造方便，能在叶轮入口前产生不大的加速度，使叶轮前流速均匀，液体在锥形管吸入室中损失很小。但是，它主要用于悬臂式结构，其它结构形式的泵中很少采用。所以并不是我所选的吸入室。.圆环形吸入室圆环形吸入室，这种型式的吸入室的优点是机构简单轴向尺寸较短，缺点是液体进入叶轮时有冲击和旋涡损失在叶轮前，液流分布也不太均匀。但是，由于多级泵的扬程吸入室中的水力损失所占比重不大，故在多级泵中广泛使用。由于毕业设计需要我也采用了圆环形吸入室。符合设计要求。.半螺旋形吸入室半螺旋形吸入室，这种型式的吸入室的优点是液体进入叶轮时流动情况比较好，速度比较均匀，但液体进入叶轮前有预旋，多少要降低离心泵的扬程对比转数较小的泵的影响还不太明显，对转数较大的泵的影响就很显著了。我国的中开式泵都采用半螺旋形吸入室，也有个别悬臂泵采用这种形式。也不在考虑之内。叶轮及其结构型式叶轮的功用是将原动机的机械能传递给液体，使液体的压力能和动能均有所提高的零件。叶轮是影响离心泵性能的主要零件。叶轮般由前盖板叶片后盖板和轮毂所组成。叶轮的材料要求有高强度抗腐蚀抗冲刷的性能，因此般采用铸铁磷青铜或黄铜制成。而大型给水泵和凝结水泵则般采用不锈钢。其结构有开式半开式和闭式。压出室及其结构型式压出室的作用是以最小的损失，将从叶轮中流出的液体收集起来，均匀地引至泵的吐出口或次级叶轮，在这个过程中，还将液体的部分动能转变为压力能。.螺旋形涡室它般用于单级泵，不在考虑之内。.环形压出室由于环形压出室内的各个断面面积相等，所以，各处的流速不相等，因此，无论是否在设计工况下工作，在环形压出室中总是有冲击损失的。所以具有环形压出室泵的效率较高而具有螺旋形压出室的泵效率低，由于我设计的是清水泵，所以环形压出室，也不考虑。.径向导叶径向导叶导叶与涡室的作用相似，可以把导叶看作在叶轮周围安放的几个涡室也可以把涡室看作是只有个叶片的导叶。导叶的作用是以最小损失，把由叶轮流出的高速液体收集起来，并把液体的部分动能变为压能，还要通过反导叶以最小损失把液体均匀得引向次级叶轮。.流道式导叶流道式导叶流道式导叶的特点是液体丛导叶入口到反导叶出口都在导叶流道内流动，所以速度变化比较均匀。目前，我国的分段式多级泵般很少采用流道式导叶。符合设计要求，压出室我选择扭曲径向导叶。.扭曲叶片式导叶扭曲叶片式导叶扭曲叶片式导叶引导液流和能量转换的效果虽然没有径向导叶好，但是，扭曲叶片式导叶径向尺寸比较小，所以深井泵潜水泵作业面潜水泵和部分混流泵由于泵的外径受到限制而采用扭曲叶片式导叶。扭曲叶片式导叶收集液体和能量转换工作全部在导叶流道内进行。轴封机构及其结构型式在泵轴伸出泵体处，旋转的泵轴和固定的泵体之间有轴封机构。离心泵的轴封机构有两个作用减少有压力的液体流出泵外和防止空气进入泵内。尽管轴封在离心泵中所占的位置不大，但泵是否正常运转却和轴封密切有关。.有骨架的橡胶密封有骨架的橡胶密封在这种密封中，密封碗是主要密封元件，它利用橡胶的弹力和弹簧压力将密封碗紧压在轴轴套上。这种密封结构的优点是，结构简单体积小密封效果比较显著缺点是密封碗内孔尺寸容易超差。因此，将轴压得太紧，造成消耗功率太大。这种密封结构安装要求较严，寿命比较短，所以在小泵上用得还比较多，在大泵上很少采用。.填料密封填料密封是般离心泵中最常用的密封结构，般由填料套填料环填料填料压盖长扣双头螺栓和螺母组成，靠填料和轴或轴套的外圆表面接触来实现密封的。轴封的严密性可以用松紧填料压盖的方法来调节。填料密封的合理泄漏量是液体从填料函中渗漏出来，成滴状，每分钟泄漏量为滴左右。根据计算和资料我采用了此密封。.机械密封机械密封主要密封原件辅助密封原件压紧原件和其他辅助原件组成。优点是密封性好寿命长泄漏少功率消耗少，在运转中可以达到几乎不泄漏的程度，所以广泛应用于输送高温高压和强腐蚀性的液体的离心泵。缺点是制造复杂价格较贵损坏时不易更换，另外主要密封原件和其他辅助密封原件的材料不好选择。.浮动环密封浮动环密封浮动密封是籍浮动环端面和浮动套端面的接触来实现轴向密封的，径向密封是籍轴套外圆表面与浮动环内圆表面形成的狭窄缝隙以产生节流来密封的。浮动密封的优缺点是结构简单泄漏量介于机械密封和填料密封之间，运转可靠，但争购向尺寸略大于其他密封机构。轴向力平衡机构及其结构型式多级泵般用平衡鼓或平衡盘平衡轴向力。因为，泵在运行中由于作用在转子上的力不对称就产生了轴向力。由于轴向力的存在，泵的转动部分必然在轴向力的推动下发生串动，转子与泵体发生研磨，使泵不能正常工作。其它零部件离心泵除上述主要零部件以外，还有泵轴中段轴承体托架支架联轴器等零部件。第章离心泵结构设计设计题目多级离心式清水泵结构设计与计算设计参数流量扬程效率η转速液体重度.离心泵结构方案的选择原电机的选择选择原电机时应该综合考虑动力来源价格投资和维护管理费用等。由于电源比较方便，般均采用电机驱动。所以本设计采用电机直接驱动。离心泵轴功率的计算式中泵的有效功率η离心泵的效率清水的重度离心泵的流量离心泵的扬程查“离心泵总效率”图取.则图多级离心泵总效率则计算功率查“机械设计手册”选电机型号为型确定电机转数比转数和级数由于本泵是采用电机