离心泵改造方案3.docx

辽宁石油化工大学机械工程学院
2006 年 6 月
一、离心泵效率低下的原因及其改造方案
通过对炼油厂的现场调查发现，大多数的离心泵的运行工况都偏离里 离心泵的设计工况，由于离心泵设计流量大于需要的流量，因此多采用降 低管路阀 kQ 2
式中k 管路特性系数，它与管路长度1、管路横截面积f、各种阻
力系数入、g等有关。
对于该泵，已经知道该离心泵在节流状态下工作，其管路节流阀门开 度为 38％，此工作点对应的流量为 Q= ，经过测量可以知道当 管路调节阀门全开时流量大于4m3/min ,因此可以假设流量为4m3/min时 为调节阀门全开时的最大流量，因此可以在离心泵性能曲线上查得 A、 B 两个点的坐标参数， A 点流量为 QA= m3/min ,扬程为 hA=347 m ; B 点 流量 QB=4m3/min ，扬程为 hB=320m 。
根据 A、 B 两点的坐标可以确定出两条管路特性曲线， I 和 II 分别 代表操作工况线的管路特性曲线和假设的阻力损失最小时（即管路调节阀
已知两条曲线与离心泵性能曲线交点处的坐标，因此，可以确定曲线 I 和曲线 II 的方程分别为：
H = kQ 2 + H 和 H = k Q 2 + H
I 1 pot II 2 pot 中的$和k2的值；
经过计算得：k1 = , k2=
因此上述两个方程可以写成：
H]=+26 和 H2= Q2+26
3 、两级叶轮扬程的关系及性能曲线 每一级的叶轮扬程为：
H二耳H
hT
H = KH
T T8
1
—u c
2 2 ug
c 二 u — c ctgB
2ug 2 2rg 2 A
Q
c — T
2 rg 兀D b T
222
门 z§
兀D — 2
2 sin 卩
T = 2 A
2 兀D
2
u =兀 D n 22
K - 1
1 + p
2屮 R 2
p = 2 2
z R 2 — R2 21
屮=0・6(L + sin p )
2
式中：
n h 水利效率；k 环流系数；屮 经验系数；t 2
——叶片的阻塞系数；Z——叶轮叶片数；R2——叶轮出口半径，mm； R1——叶轮出口半径，mm； p 2——叶轮出口处叶片角，°； Ht——理论
扬程，m； 理论最大扬程，m； Qt 不计漏损时的理论流量，
m3/s； b2——叶轮出口处的宽度，mm； 6 2——叶轮出口处的叶片厚度， mm ； D2 叶轮外径，mm。
因此，一级叶轮与二级叶轮扬程的比例关系如下：
H 耳 u c
=——h 2_—
H'叶'u ' c '
h 2 2uw
近似可以认为：n =n '；因此代入数据可以计算出每一流量对应 hh
的一级和二级叶轮扬程的比例关系。再根据原有的性能曲线可以做出两级
图 2 一级叶轮和二级叶轮的性能曲线
4、离心泵的比转速和最大切削量 比转速计算公式：
=
n-Q
H3/4
n 为泵的额定转速(r/min)；
Q——泵的额定流量(m3/s)，对于双吸式泵应取Q/2；
H——泵的额定扬程（m）,对于多级泵应取H/I （i——级数）
由于该离心泵为两级泵，且第一级叶轮是双吸叶轮，计算比转速时流
量取Q/2,扬程取H/2,所以有：
i0 093
2980 x ;一
=
= x —
3/4
根据有关资料查得 ns<60 时最大切削比例为 20％。
（1）、一级叶轮不变、二级叶轮切削 20％
若考虑到一级叶轮直径较小,切削后对流体流动产生影响较大等因
素,一级叶轮暂不进行切削,仅将二级叶轮切削 20％。切削后的离心泵
D - D '
2 2 x 100% = 20%
D
D2 = 311 mm
,即210t/h
的减底油，在操作工况下，即 Q 等于 时对应的扬程为：
h'=，因此可以计算出二级叶轮切削20%后比原来节约能头为:
(h - h')
= ( 347- )= =
(J/kg)
节约的功率为:
AN = 100Q = (kW)
AH = g
（2）、对一、二叶轮均切削 20% 计算如下:
D -D '
一——l x 100% = 20%
D
1
D - D '
2 — x 100% = 20%
D
2
得 D1' = mm ； D2' =