高低溫輸送低比轉速的磁力泵
2021-01-05
高低溫輸送低比轉速的磁力泵能輸送腐蝕性、劇毒、易燃、易爆、貴重、易揮發性的液體，具有無泄漏等特點。
輸送高濃度硫酸就選用了耐腐蝕的磁力泵，該磁力泵屬于小流量高揚程的離心泵，也就是低比轉速的離心泵。低比轉速離心泵由于自身結構特點的限制，一般效率比較低；磁力泵的效率比普通離心泵低。因此解決該磁力泵的處理其徑向力和軸向力的問題。以便提高其水力性能，減少葉輪產生的軸向力和徑向力來提高磁力泵的可靠性
低比轉速磁力泵結構，水力部件的優化設計：高效低比轉速葉輪的設計
由于低比轉速離心泵的葉輪長而窄，致使葉輪摩擦消耗功率，流道內損失較大，因此效率比較低。同時由于葉輪流道擴散較嚴重，在小流量工況下，容易在葉輪進出口和內都產生回流和脫流，致使損失增加，在外特性上表現為其揚程流量曲線存在駝峰，因此在小流量工況下，低比轉速離心泵容易產生不穩定現象。
流場分析和流動測試研究表明，離心葉輪內的流動基本上是由相對速度較小的尾跡區和近似于無黏性的射流區組成。由于葉輪流道里的液流受到的加功作用不均勻，靠近葉片工作面強，而靠近非工作面弱。在逆向壓力梯度作用下，靠近葉片出口處非工作面的邊界層容易產生分離，這樣就使液流在邊界層附近產生回流和脫流，形成尾跡區，在回流和脫流區內液流的能量損失多。當流量較小時，回流和脫流就加強，使損失變得更大。為了改善葉輪流道內的流速分布，提高葉輪的水力性能，采用了減少葉輪葉片尾跡區的設計方法，就是在葉片背面向外逐漸加厚。這樣就可以減少尾跡區的不利影響，使葉片間的流動趨向一致，改善流動狀態，有利于效率的提高。
在葉片背面向外逐漸加厚減小了葉輪內流道面積，使得靠近葉片背面的非工作面減小，人為地將靠近葉片背面的漩渦流動區用葉片代替，從而減少尾跡區區域，相對于該區域的液流被壓迫加功，因此有效阻止了邊界層的分離和脫硫的產生。在減小了葉輪平面流道面積的同時，為了保持滿足該葉輪本身性能要求所需的過流面積，就必須增加葉輪的出口寬度b2的尺寸和選擇較大的葉片出口安放角βz。增加葉輪的出口寬度b2的尺寸可以改善葉輪的鑄造工藝；大的出口安放角可以提高泵的揚程系數。
按照常規的葉片水力設計，該泵出口寬度僅為2mm,出口寬度太窄，鑄造工藝差。按減少流道尾跡區的設計方法，出口寬度為b2 = 6mm。這樣極大地改善了葉輪的鑄造工藝。試驗表明，通過以上方法優化設計的葉輪達到了比較滿意的效果。
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