DG型离心泵的设计Word文档格式.docx
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three-dimensionaldesign
任务书
1.设计数据
已知条件：
单级扬程80m
，流量85
，
转速2950
轴的额定功率为164KW。
2.设计内容
1．轴的设计
2.比转速计算
3.功率估算
4.进口尺寸
5.叶轮外径
6.叶轮
7.轴的强度校核计算
8.电机功率计算及电机选择
9.联轴器选用
3.设计方法
设计系数法：
基于相似理论，是建立在对现有大量性能良好的泵的统计资料基础上，在设计新叶轮而找不到合适的水力模型时，可根据已确定的不同比转速所绘制的设计系数曲线，选择合适的设计系数和流速系数以决定泵的几何尺寸。
目录
第1章
离心泵概论
1.1
离心泵的分类及结构
1.1.1
离心泵的分类
1.1.2
离心泵的结构
1.1.3
离心泵的原理
1.2DG85型锅炉给水泵简介
1.2.1
型号意义及性能范围
1.2.2
泵的结构
1.2.3DG85-80型锅炉给水泵的特点
1.2.4DG85-80型锅炉给水泵的工作条件
1.3DG85型给水泵的性能
1.3.1
性能参数
1.3.2
安装尺寸
第2章
泵的设计
2.1
泵的主要设计参数
2.2
电机的选择
2.2.1
电机选择的主要依据
2.2.2
电机参数的确定
2.3
联轴器的选择
2.4
泵轴的设计
2.4.1
最小轴经的估算
2.4.2
绘制泵轴草图
2.5
叶轮的设计
2.5.1
叶轮的速度设计过程
2.5.2
叶片绘型
第3章
重要零件的强度校核
3.1
叶轮的强度校核
3.1.1
叶轮盖板强度计算
3.1.2
叶片厚度计算
3.1.3
轮毂强度计算
3.2
轴的强度校核
3.2.1
作用在轴上的载荷
3.2.2
参考文献
致谢
1.1.1离心泵的分类
离心泵是一种量大面广的机械设备。
由于应用场合、性能参数、输送介质和使用要求的不同，离心泵的品种及规格繁多，结构形式多种多样。
现有离心泵的结构类型如下：
涡壳式
横轴
导叶式
离心泵
立轴
1.1.2离心泵的结构
离心泵的品种很多，各种类型泵的结构虽然不同，但主要零件基本相同。
主要零件有泵壳、泵盖、泵体、叶轮、密封环、泵轴、机封或填料、联轴器、轴承等。
如图1-1
图1-1离心泵的基本结构
（1）叶轮
叶轮按其结构型式有开式、半开式和闭式三种（如图1-2）。
开式叶轮没有前后盖板，效率很低，只能用来输送浆糊状液体。
半开式叶轮只有后盖板而没有前盖板，效率也较低，适用于输送含颗粒状物质的液体。
闭式叶轮有前后盖板，流道是全封闭的，它的吸入口和后盖板、壳体上都装有密封环，以防止液体从高压端向低压端大量泄漏，故它的效率高，适用于输送洁净的液体。
炼油厂所用离心泵多是这种型式。
图1-2
离心泵叶轮
（a）闭式；
（b）前半开式（c）后半开式（d）开式
1-叶轮；
2-后盖板；
3-轮毂；
4-前盖板；
5-叶轮密封环；
6-加强筋
（2）泵轴
离心泵的泵轴的主要作用是传递动力，支承叶轮保持在工作位置正常运转。
它一端通过联轴器与电动机轴相连，另一端支承着叶轮作旋转运动，轴上装有轴承、轴向密封等零部件。
泵轴属阶梯轴类零件，一般情况下为一整体。
但在防腐泵中，由于不锈钢的价格较高，有时采用组合件。
接触介质的部分用不锈钢，安装轴承及联轴器的部分用优质碳素结构钢，不锈钢与碳钢之间可以采用承插连接或过盈配合连接。
由于泵轴用于传递动力，且高速旋转，在输送清水等无腐蚀性介质的泵中，一般用45#钢制造，并且进行调质处理。
在输送盐溶液等弱腐蚀性介质的泵中，泵轴材料用40Cr，且调质处理。
在防腐蚀泵中，即输送酸、碱等强腐蚀性介质的泵中，泵轴材质一般为1Crl8Ni9或1Crl8Ni9Ti等不锈钢。
（如图1-3）
图1-3泵轴
1.1.3离心泵的原理
（1）叶轮被泵轴带动旋转，对位于叶片间的流体做工，流体受离心力的作用，由叶轮中心被抛向外围，当流体到达叶轮外围时，流速非常高。
（2）泵壳汇集从各叶片间被抛出的流体，这些流体在壳内顺着蜗壳型通道逐渐扩大的方向流动，使流体的动能转化为静压能，减小能量损失。
所以泵壳的作用不仅在于汇集流体，它更是一个能量转换装置。
（3）液体吸上原理，依靠叶轮告诉旋转，迫使叶轮中心的液体以很高的速度被抛出，从而在叶轮中心形成低压，低位槽中的液体因此被源源不断的吸上来。
图1-4
离心泵的工作原理图
2-泵壳；
3-泵轴
4-吸入管；
5-底阀；
6-压出管
1.2
DG85型锅炉给水泵简介
DG85-80×
7
DG-单吸多级分段式锅炉给水泵
85-泵设计点流量为85m上标3/h
80-泵设计点流量单级扬程80m
7-泵级数为7级
性能范围
流量Q=6-180立方米/时成.
扬程H=50-660米
DG85-80型锅炉给水泵主要由壳体部分、转子部分、平衡机构、轴承及密封部件组成。
泵吸入口和吐出口均垂直向上，根据扬程选择泵的级数。
图1-5
高压锅炉给水泵结构图
（1）壳体部分
泵的壳体部分主要由吸入段、中段、吐出段、导叶、轴承体等用螺栓联结成一个整体。
（2）转子部分
转子部分主要由轴及装在轴上的叶轮、轴套、平衡盘等零件组成。
轴上零件采用平键和轴套螺母紧固使之与轴成为一体，整个转子两端由滚动中滑动轴承支承。
转子轴向力由平衡盘平衡。
转子部件中叶轮数量根据泵的级数而定。
（3）平衡机构
平衡机构主要由平衡环、平衡套、平衡盘及平衡管路等组成。
它用来平衡泵的轴向力。
（4）轴承部分
本型泵轴承有滚动轴承和滑动轴承两种，按型号不同而定，均不承受轴向力。
泵在运行中允许转子部分在泵壳中轴向游动，不能采用向心球轴承。
（5）泵的密封及冷却
泵壳体中的吸入段、中段、吐出段之间的结合面涂以二硫化钼滋润脂密封。
转子部分与固定部分之间靠密封环、导叶套、填料等密封。
轴封的填料松紧程度必须适当，以液体能一滴一滴渗出为宜。
禁止空车下运行。
当密封环和导叶套的磨损程度己影响泵的工作和性能时，应予以及时更换。
在轴的轴封处装有可更换的轴套保护泵轴。
本型泵使用时，轴封一定要接水封水。
采用的水封分两种情况：
一种是采用第一级叶轮的出水，另一种是外来水。
当被输送的介质温度高于80℃时，必须向水冷填料压盖和轴封冷却室通入冷却水。
冷却水和外来水封均为常温清水。
1.2.3
DG85-80型锅炉给水泵的特点
1）泵结构紧凑、体积小、外形美观。
其立式结构重心较低，增强了泵的运行稳定性和寿命。
2）安装方便。
进出口径在同一中心线上，可像阀门一样直接安装在管路任何部位。
泵设有安装底脚，以使泵的安装稳定。
3）运行平稳、噪音很低、组件同心度高。
电机采用低噪音轴承，泵叶传输线具有好的动静平衡，运行无振动。
4）无渗漏。
轴封采用耐腐硬质合金机械密封，解决了离心泵填料严重渗漏，增长了使用寿命，确保了运行场地干净整洁。
5）维修方便。
勿需拆卸管道，只要拆下泵盖螺母，取出电机及传动组件即可进行检修维护。
可根据现场使用条件，泵机可立式、卧式、多种方式安装，并可依据流量扬程要
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