多级离心泵的轴向力怎么计算?附详细计算方法
发布时间:2021-09-14 08:12:38来源:
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流量:Q=85(m3/h)
扬程:H:630(m)
级数:lO级
入口压力:常压
设计压力:
10(Mpa)
转速:n=2980(r/min)
2.轴向力的分布
转子上叶轮分布情况 首级叶轮数量1个 次级叶轮 数量9个 轴的轴向力由以下几种原因产生:
1、F。
叶轮前后盖板受相同压力面积差引 起的轴向力: 因为叶轮经前后盖板不对称,前盖板在吸 入孔部分没有盖板。另一方面,叶轮前后盖板 带动前后腔内的液体旋转,盖板侧腔内的液体压力按抛物线规律分布。作用在后盖板上的压力与前盖板对称作用的压力除口环以上部分相抵消外,口环下部减去吸入压力所余压力产生的轴向力。方向指向叶轮入口。此力就是F1.
2、F2动反力;
液体沿轴向进入叶轮,沿径向或斜向流出,液流通过叶轮其方向之所以变化,是因为液体受到叶轮作用力的结果。反之,液体给叶轮一个大小相等方向相的反作用力,即动反力F2。
3、R叶轮入口的水推力。
3.轴向力F,的计算:
3.1首级叶轮F.
Fl=yⅡ(Rmi 2_rh2){Hp一[1一(Rmi2+rh2)/2R22] u22/8g)
Y;液体重度
Rmi:叶轮密封环半径(m)
rh:轮毂半径(m)
R,:叶轮出口半径(m)
Hp:叶轮的势扬程(m)Hp=Ht(卜Htg/2u22)
U,:叶轮出口直径圆周速度(Ⅲ/s)
g:重力加速度
己知条件:
P(1Ili=O.07125(m)
rh=0.03975(m)
R2=0.1095(m)
Y=1000Kg/m3
u=2Ⅱn/60=2x3.14x2980/60=311.9(rad/s)
u2=D2 n
n/60=34一.2(m/s)
n k=l+o.083519 Vi=0.858
H。=H/n k=73.4(m)
HP=Ht(1一Ht g/2
U
2 2)=7 3.4 x(I一
73.4x9.8/2x34.22)=50.8(m)
F,:Y n(Fani2一rh2)[Hp一(1一(Rmi 2+rh2)/2R22)
U。2189]=1000x3.14(0.07125 20.039752)
(50.8一[卜(0.071252+0.039752)/(2xO.10952)]
(34.2Z/8x9.8))=440.5(Kg)
方向:叶轮后盖板一叶轮前盖板
3.I.1次级叶轮Fl
F I=yⅡ(Rm i
2一r
h 2){H P一[1一
(Rmi2+rh2)/2R22]uz2/89)
Y;液体重度
Rmi:叶轮密封环半径(m)
r。:轮毂半径(m)
R2:叶轮出口半径(m)
HD:叶轮的势扬程(m)
Hp=Ht(1一Htg/2u22)
u2:叶轮出口直径圆周速度(m/s)
g:重力加速度
HP=Ht(1一Ht g/2 u2 2)=7 3.5 X(I一 73.5x9.8/2x34.22)=50.9(m)
Fl=YⅡ(Rmi2一rh2)[Hp一(1一(Rmi 2+rh2)/2R22)1122/89]=1000x3.14(0.07275 2-0.03975 2) {50.9一[卜(0.072752+0.039752)/(2xO.10952)]
(34.22/8x9.8))=469.3(Kg)
方向:叶轮后盖板一叶轮前盖板
3.2动反力F:
由于动反力F2很小忽略不计
3.3叶轮入口的水推力F,
由于叶轮入口的水推力F3很小,忽略不计 轴向力:F=F.+F2+F3=4664(kg) 通过计算我们知晓轴向力的大小,才能采取有效的消除或平衡轴向力。
根据轴向力的大小我们才能采用不同方式来消除或平衡,多级泵通常我们采用平衡盘或平衡鼓来平衡轴向力,考虑到总有一定的残余轴向力,有时也装设推力轴承。实例中的多级泵轴向力是靠平衡盘来平衡的。只配置有效的平衡装置才能保证泵的正常运转。如出现轴向位移增大,说明平衡装置没有起到平衡作用,平衡装置失去作用有3种可能性:a.失压:b. 升压:c.给水泵入口汽化。
上面根据实例计算轴向力的特点和平衡盘的平衡原理提出平衡轴向力的各种方法。在采用这些方法前,要仔细分析运行中出现的问题,采取相应的措施,合理地运用平衡盘的工作原理进行分析是解决运行中实际问题的关键。