遠(yuǎn)洋泵業(yè)讓挖泥泵更高效
作者：抽沙泵生產(chǎn)廠家 人氣：發(fā)表時(shí)間：2020-03-23 15:40
泰安市遠(yuǎn)洋泵業(yè)是領(lǐng)先的挖泥泵制造商，我們生產(chǎn)挖泥泵有30年的歷史。我們的產(chǎn)品在世界各地都享有很高的知名度，并具有做工精美，性能可靠和質(zhì)量優(yōu)良的特點(diǎn)。我們的產(chǎn)品在國內(nèi)外市場上都很受歡迎，并遠(yuǎn)銷巴西，馬來西亞，印度尼西亞，泰國，韓國，尼日利亞和其他國家和地區(qū)。我們贏得了客戶的信任和良好認(rèn)可。
在挖泥泵的使用中有兩個(gè)最重要的問題困擾客戶，一是挖泥泵的耐磨性，也就是挖泥泵的使用壽命。二是挖泥泵的效率。對于挖泥泵的耐磨性問題，我們在三年前就有了很完美的解決方案，通過材質(zhì)的提高和熱處理的改進(jìn)，挖泥泵的使用壽命提高了3倍以上。對于挖泥效率的問題，我們的工程師團(tuán)隊(duì)也一直在研究，一直在學(xué)習(xí)世界最先進(jìn)的技術(shù)，最近的研究成果證明我們的產(chǎn)品效率又有了大的進(jìn)步。我們把工程師如何提高效率的過程介紹給你。
一、 影響挖泥泵泵效率的主要原因就是葉輪
遠(yuǎn)洋泵業(yè)以極大設(shè)計(jì)法對葉輪進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)。并應(yīng)用CFD技術(shù)預(yù)測分析葉片機(jī)械內(nèi)部的復(fù)雜流動現(xiàn)象。如流動分離、動靜干涉和二次流等。CFD通過分析三維流場分布來指導(dǎo)葉片機(jī)械幾何參數(shù)的改進(jìn)。通過對比不同葉片幾何形狀對流場分布的影響，對葉片幾何參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化，使泵效率得到了顯著提高。CFD的這種反設(shè)計(jì)方法改善了流場分布并減少了葉輪內(nèi)部殘余旋渦的存在，通過改變?nèi)~片包角和安放角等參數(shù)對葉輪進(jìn)行了優(yōu)化。采用葉輪極大直徑設(shè)計(jì)法設(shè)計(jì)的斜切式葉輪具有以下優(yōu)點(diǎn)。
1. 葉輪前蓋板直徑約等于泵體內(nèi)壁直徑，在有限的泵體直徑條件下，使葉輪直徑達(dá)到極大值，從而提高泵的揚(yáng)程。雖然在葉輪的結(jié)構(gòu)參數(shù)中，葉輪直徑D2、出口寬度b2和出口安放角β2都對揚(yáng)程有明顯影響，但對揚(yáng)程影響最大的是D2 ，而且加大b2和β2都會加大泵在低揚(yáng)程大流量工況下的功率，并有可能導(dǎo)致超載運(yùn)行，甚至燒壞電動機(jī)，因此采用葉輪極大直徑是獲得極大揚(yáng)程的最好方法。葉輪前蓋板直徑延伸至接近于泵體內(nèi)徑。在這種情況下，高速的液流在離開葉輪流入泵腔時(shí)，其流動方向會由徑向向軸向發(fā)生90°急劇轉(zhuǎn)向，由此會在泵壁處產(chǎn)生很大的沖擊損失。然而實(shí)際上液流在流出葉輪時(shí)，其軸面速度較小，圓周速度卻很大，故一般不會造成水力損失的增加。在傳統(tǒng)的離心泵中，葉輪出口與泵壁之間存在著一個(gè)較大的環(huán)形空間，而經(jīng)過該進(jìn)的離心泵的葉輪出口與泵壁之間的環(huán)形空間卻較小，液流在環(huán)形空間內(nèi)的速度會較高。而事實(shí)上液流在離開葉輪進(jìn)入環(huán)形空間時(shí)的流速一般確實(shí)是很高的，且往往比環(huán)形空間內(nèi)的液流流速高很多，因此適當(dāng)?shù)卦黾迎h(huán)形空間內(nèi)的液流流速可以有效地減小液流速度的變化率，從而進(jìn)一步減少水力損失。
2. 葉輪前蓋板以泵軸為中心呈錐面，使流液在葉輪出口有向上運(yùn)動的趨勢，這有利于提高泵的效率。葉輪前蓋板呈錐面形狀，使葉輪流道的軸面寬度從進(jìn)口到出口逐漸減小，這可以為收縮流道的設(shè)計(jì)提供有利條件，至少可以減少流道的擴(kuò)散程度，也可以提高泵的效率。
3. 葉輪的葉片出口寬度b2對水泵性能影響很大，故適當(dāng)加大b2不僅可以提高揚(yáng)程，還可以提高泵的效率。其準(zhǔn)確選擇可以通過優(yōu)化水泵效率的數(shù)值模擬，篩選出最高效率的葉片出口寬度b2值。
4. 葉輪的葉片進(jìn)口邊向進(jìn)口延伸，可使葉片的后蓋板流線更長一些，這樣不僅可以防止葉輪出口發(fā)生二次回流，還有利于提高泵的揚(yáng)程和效率。由于改進(jìn)后的泵葉輪后蓋板直徑小于葉輪前蓋板直徑，所以在葉輪出口的后蓋板壓力會低于前蓋板壓力。如果葉輪后蓋板出口處的壓力太低，有可能發(fā)生二次回流，即葉輪打出去的液體再回到葉輪內(nèi)。若把葉輪葉片進(jìn)口邊向進(jìn)口延伸，使葉片的后蓋板流線更長一些，則可以提高葉輪后蓋板出口處的壓力，以防止葉輪出口發(fā)生二次回流。同時(shí)，葉輪葉片進(jìn)口邊向進(jìn)口延伸，還可以減小葉片進(jìn)口邊的液流沖擊損失和提高水泵效率。
二、試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理方法
① 揚(yáng)程的計(jì)算公式
式中：Pd，Ps為泵出口、進(jìn)口處液體的靜壓力；Vd，Vs 為泵出口、進(jìn)口處液體的速度；Zd，Zs 為泵出口、進(jìn)口到任選的測量基準(zhǔn)面的距離。
② 效率的計(jì)算公式
式中：ρ為泵輸送液體的密度，kg/m3；Q為泵的流量，m3/s；H為泵的揚(yáng)程，m；g為重力加速度；P為軸功率，kW；Pe為有效功率，kW。
③ 標(biāo)準(zhǔn)性能的換算
式中：nsp為規(guī)定轉(zhuǎn)數(shù)；n為測量電機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)；Q為規(guī)定轉(zhuǎn)數(shù)下的流量；QT為測量流量。
式中： HT為規(guī)定轉(zhuǎn)數(shù)下的揚(yáng)程；H為測量轉(zhuǎn)數(shù)下的揚(yáng)程。
式中： PT為規(guī)定轉(zhuǎn)數(shù)下的輸入功率；P為測量功率；Psp為規(guī)定液體的密度；ρ為試驗(yàn)液體密度。
式中：nT為規(guī)定轉(zhuǎn)數(shù)下的效率；n為測量轉(zhuǎn)數(shù)下的效率。
三、 確定關(guān)鍵因素
根據(jù)專業(yè)知識及新型挖泥泵的特殊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求，取下列七組幾何參數(shù)作為試驗(yàn)因素：β2（出口安放角）、D2min（葉輪后蓋板外徑）、b2（出口寬度）、Z(葉片數(shù))、D1（葉片進(jìn)口直徑）、Δβ1（葉片進(jìn)口沖角），具體位置如圖所示。
葉輪二維水力圖
試驗(yàn)?zāi)康模簩δＰ捅昧髁?em>Q=2200m3/h、揚(yáng)程H=30m、轉(zhuǎn)速n=730r/min、比轉(zhuǎn)速ns= 128提出最優(yōu)效率設(shè)計(jì)方案。對泵優(yōu)選方案的偏小流量2100m3/h、額定流量2200m3/h、偏大流量2300m3/h進(jìn)行兩級全流場的數(shù)值模擬，網(wǎng)格劃分總數(shù)為87萬、殘差收斂精度為10-4、采用標(biāo)準(zhǔn)k-ε模型、SIMPLEC算法、葉輪和導(dǎo)葉表面粗糙度為0.025mm、葉輪進(jìn)口密封端面軸向間隙完全密封?；谀M結(jié)果，對泵的優(yōu)化方案的三個(gè)工況的壓力分布和速度分布等進(jìn)行分析。
壓力分析：
圖1 葉輪三個(gè)工況下的中截面的靜壓云圖
圖1所示為葉輪三個(gè)工況下的中截面的靜壓云圖?？芍齻€(gè)工況下的靜壓都由葉輪進(jìn)口向出口均勻遞增，在葉片尾部工作面壓力達(dá)到最大，可以看到葉片背面靠近進(jìn)口區(qū)域壓力最小。
速度分析：
圖2 葉輪三個(gè)工況的中截面相對速度矢量圖
湍動能分布圖
圖3 葉輪三個(gè)工況的湍動能分布圖
遠(yuǎn)洋泵業(yè)運(yùn)用CFD軟件Fluent對泵型進(jìn)行數(shù)值模擬，得出的分流葉片幾個(gè)設(shè)計(jì)參數(shù)：β2（出口安放角）、D2min（葉輪后蓋板外徑）、b2（出口寬度）、Z(葉片數(shù))、D1（葉片進(jìn)口直徑）、Δβ2（葉片進(jìn)口沖角）主次順序影響關(guān)系，并預(yù)測其水力性能，經(jīng)試制其樣機(jī)并比較試驗(yàn)結(jié)果，表明數(shù)值模擬能較好地預(yù)測其水力性能，為我們的設(shè)計(jì)及改進(jìn)提供了依據(jù)。
經(jīng)過新的技術(shù)改進(jìn)后，我們做了實(shí)驗(yàn)的樣機(jī)，經(jīng)過清水試驗(yàn)和混合液體實(shí)驗(yàn)，挖泥泵泵的效率比以前提高了3%，這對于挖泥泵來說，就是一個(gè)非常大的進(jìn)步。我們的工程師團(tuán)隊(duì)一直都在追求技術(shù)的進(jìn)步，一刻也沒有停歇。
遠(yuǎn)洋泵業(yè)始終關(guān)注客戶的需求，并始終改進(jìn)和更新我們的產(chǎn)品，以滿足客戶的要求和當(dāng)?shù)厥┕きh(huán)境，為客戶定制個(gè)性化的產(chǎn)品。我們致力于提供完美和獨(dú)特的挖泥泵，完善的客戶服務(wù)，不懈地滿足客戶的需求，客戶的滿意是我們最重要的商業(yè)信譽(yù)。我們始終是您最好的合作伙伴。有任何的關(guān)于挖泥泵的問題可以咨詢我們的工程師：18605381019
此文關(guān)鍵詞：挖泥泵,絞吸泵,大型泥漿泵
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