立式混流泵是大中型電廠、船塢、城市給排水系統(tǒng)、農(nóng)田灌溉等必備的通用設(shè)備之一，用途廣泛。根據(jù)其結(jié)構(gòu)不同可分為轉(zhuǎn)子可抽式與不可抽式兩種，其中轉(zhuǎn)子可抽式結(jié)構(gòu)因其具有的拆裝簡便、利于維修的特點(diǎn)，越來越被廣大用戶所青睞。這使得這種原本在大型立式混流泵中常用的結(jié)構(gòu)，逐漸開始用在了中小型立式混流泵中。由于轉(zhuǎn)子可抽式結(jié)構(gòu)的中小型化只是在***近幾年才開始逐漸增多，因此在這一方面的研究目前還是很少。本文即針對(duì)轉(zhuǎn)子可抽式結(jié)構(gòu)的中小型化的過程中存在的具體的導(dǎo)流片的設(shè)計(jì)問題展開討論。
1 導(dǎo)流片在泵運(yùn)行中存在的問題及分析
導(dǎo)流片的結(jié)構(gòu)如圖1所示。從圖中可知，其只在轉(zhuǎn)子可抽式結(jié)構(gòu)中才存在；在轉(zhuǎn)子不可抽結(jié)構(gòu)中，導(dǎo)流片只是出水彎管的一部分。因此，導(dǎo)流片與出水彎管在泵運(yùn)行中所起到的作用相同，即都起到改變泵送介質(zhì)的流動(dòng)方向的作用。
雖然兩者起到的作用相同，但是由于其所在的結(jié)構(gòu)不同，因此它們對(duì)泵運(yùn)行產(chǎn)生的影響有著很大的不同。點(diǎn)擊瀏覽下一頁
1.1 導(dǎo)流片的受力分析
根據(jù)導(dǎo)流片所起的作用，可以把其受力分析的模型簡化為彎管的受力分析，這樣就轉(zhuǎn)化為流體力學(xué)中的典型算例求彎管中流動(dòng)的流體對(duì)彎管的作用力的問題。點(diǎn)擊瀏覽下一頁
以出口直徑D=800mm的立式混流泵為例（如圖2），按設(shè)計(jì)揚(yáng)程H=37m、流量Q=5000m3/h計(jì)算水流對(duì)導(dǎo)流片的作用力F。計(jì)算如下：
建立如圖2所示直角坐標(biāo)系，則
沿X軸方向 P1cosθ-P2+Rx=ρQ(ν2-ν1cosθ)
則 Rx=ρQ(ν2-ν1cosθ)+P2-P1cosθ
其中，R為導(dǎo)流片對(duì)水流的反作用力；
Rx為R沿X軸方向上的分力；
θ為泵出口中心與泵軸心線夾角，此處取為90°；
ν1、ν2為平均流速，此處取ν2=ν1=4Q/πD2；
P2、P1 可近似取P2≈P1=4HπD2；
沿Y軸方向 P1sinθ- Ry=ρQ(0-ν1sinθ)
則 Ry= P1sinθ+ρQν1sinθ
其中，Ry為R沿Y軸方向上的分力；
將各量轉(zhuǎn)化成******單位制后代入公式，即得
Rx=189.7kN，Ry=189.7kN；
水流對(duì)導(dǎo)流片的作用力F與R大小相等，方向相反。
上述僅是在水泵正常運(yùn)行時(shí)的理論計(jì)算，在實(shí)際工況中，由于導(dǎo)流片上方也存在壓力，可以平衡部分水流對(duì)導(dǎo)流片的作用力，因此在水泵正常運(yùn)行時(shí)，導(dǎo)流片受到的力小于計(jì)算值。但是，在水泵起動(dòng)過程中，導(dǎo)流片上方不存在壓力，且起動(dòng)揚(yáng)程要遠(yuǎn)大于設(shè)計(jì)揚(yáng)程，因此水流對(duì)導(dǎo)流片的作用力在短時(shí)間內(nèi)將遠(yuǎn)大于計(jì)算值，對(duì)泵運(yùn)行產(chǎn)生較大的影響。
1.2 導(dǎo)流片的受力對(duì)泵運(yùn)行產(chǎn)生的影響
由上可知，導(dǎo)流片在工作中既受到軸向的作用力，又受到徑向的作用力。由于導(dǎo)流片是軸內(nèi)護(hù)管部件的一部分，與其它內(nèi)護(hù)管通過法蘭剛性連接，因此對(duì)于其受到的軸向作用力可以同過選擇合適的連接螺栓與內(nèi)護(hù)管壁厚加以克服，對(duì)泵的運(yùn)行影響不大。
對(duì)泵的運(yùn)行產(chǎn)生較大影響的是導(dǎo)流片受到的徑向作用力。由于導(dǎo)流片所在的軸內(nèi)護(hù)管部件一般都是細(xì)長管件結(jié)構(gòu)，在徑向力作用下容易產(chǎn)生徑向位移，而護(hù)管內(nèi)部通常要設(shè)置中間滑動(dòng)軸承，軸承間隙要求嚴(yán)格，所以產(chǎn)生的徑向位移一旦超過或接近軸承間隙，就很容易造成軸承偏磨，進(jìn)而引起泵在運(yùn)行中震動(dòng)超標(biāo)、噪音過大、壽命降低等一系列問題。
2 解決導(dǎo)流片對(duì)泵不良影響的對(duì)策
由于導(dǎo)流片對(duì)泵的壽命及運(yùn)行穩(wěn)定性存在隱患，因此在泵的***初設(shè)計(jì)中就要引起足夠重視，采取措施予以解決。
這其中，*********也是***簡單的解決方法就是：取消導(dǎo)流片。當(dāng)然，取消導(dǎo)流片后可能會(huì)引起泵出口流態(tài)的紊亂、造成額外的水力損失、降低水泵的效率。對(duì)于其影響的程度到底有多大，筆者借著本身在水泵制造企業(yè)設(shè)計(jì)部門工作的有利條件，通過性能試驗(yàn)進(jìn)行了驗(yàn)證。下面就將試驗(yàn)過程及結(jié)果進(jìn)行簡單介紹。
試驗(yàn)選取的水泵為出口直徑D=500mm的立式混流泵，設(shè)計(jì)揚(yáng)程H=25m、流量Q=2200m3/h。試驗(yàn)過程為xj****行一次正常的帶導(dǎo)流片結(jié)構(gòu)的性能試驗(yàn)，得到一組水力性能數(shù)據(jù)；然后將此臺(tái)泵的導(dǎo)流片拆除，換成普通內(nèi)護(hù)管，再進(jìn)行一次性能試驗(yàn)，得到另一組水力性能數(shù)據(jù)；***后將兩組數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的性能曲線繪制在同一坐標(biāo)圖上進(jìn)行對(duì)比分析。
- 混流泵起動(dòng)過程中的振動(dòng)失穩(wěn)問題如何破？
- 混流泵（蝸殼式混流泵）的使用技巧及檢修注
- 關(guān)于增加混流泵使用時(shí)間的幾個(gè)妙招
- 臥式混流泵結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以及類型
- 混流泵耗用功率太大原因分析及解決辦法
