照猫画虎学泵系列2:自平衡多级泵(1)

文摘   2024-09-05 08:02   安徽  

    这个系列的内容更新是为大家介绍不同用途泵型的结构设计参照,行业里需要推倒重来的设计项目很少,实际需要用到的多是照猫画虎,所以先要有一只可以参考的猫。

    今日份照猫画虎实例2:自平衡多级泵

    友情提示:建议翻转手机横向观看长图!

    从上图可以看到该泵有6级,采用节段式径向导叶设计,左侧3叶轮从左向右流动,右侧3叶轮从右向左流动,最终流体从中间的出口管流出。

    从关老师的《现代泵理论与设计》一书中我们知道,多级泵流道的布置方式如果考虑轴向力平衡有非常多的布局方式,见下图:

    其中第4种方案就是我们最常见的也是结构最简单的多级泵布局方式,左右两侧叶轮数目相等,从左侧最后一级出来的流体先经过一个过渡管直达右侧的第一级叶轮,改变流向,左右两侧的轴向力方向相反,所以可以平衡。

    那么问题来了,设计时如何让流体从左侧最后一级先到达右侧第一级呢?泵内结构如此紧凑,没有流道的位置,所以我们只能从泵外侧外挂管道,很多情况下这个管道是很规范的,见下图所示:

    两侧通过法兰或者上图这种连接方式将过渡管与泵体连接起来,上图中流道内阴影部分为楔形消旋板,流道突然改道必然造成漩涡,所以不论是在节段式多级泵还是中开式多级泵中都有此设计,对扬程和效率的影响很大。

    如果你想不来这个过渡管是如何连接在泵体上的,我们可以看一下与之连接的2个组件的设计图:

    从上图可以看到在中间段既有整个泵的出口也即顶部的法兰,也有2个从第3级至第4级的左右各布置1个的过渡管连接口,因为这两部分流体是互相不连通,所以从左图可以看到中间是靠平衡鼓以及出口段的壁厚隔开的。

    本篇未完结,见后续内容。

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