长期以来,由于我国一贯提倡节能产品,因此技术人员和制造厂都把主要精力放在提高泵的效率上。尤其是近年来,人们普遍采用加大流量设计法来提高低比转速离心泵的效率,致使轴功率随流量增加而迅速增加,泵在大流量区运行时更易产生过载现象[3]。71226
总的来说,国内现在对于离心泵的研究主要是以下几点:
(1)共性工程技术研究还不够深入近20年来,国内许多大专院校和科研单位的技术人员都对低比转速离心泵进行了大量而卓有成效的研究,使泵的理论、设计和制造达到了新的水平。在泵技术领域有许多共性工程技术,例如离心泵内部流体的测试、水力和结构设计的CAD技术、上业化规模生产匹配技术、蜗壳的优化设计等,国内水泵行业在这方面舶研究还不够深人。
(2)离心泵蜗壳优化研究不足对于低比转速离心泵,蜗壳中的水力损失占水泵总损失的25%-50%,并上L比转速越低,蜗壳内的水力损失比重越大。日前能见到有关离心水泵的优化设计论文夫都是关于水泵叶轮的优化设计,很少见有关离心泵蜗壳的优化设计。
(3)目前所设计离心泵型号单一同一个类型的离心泵在很多工作场合使用,离心泵的整体适应性差,效率不高。日前离心泵的设计趋势主要是针对策一特定的使用工况进行设计的,针对性比较强,设计出的离心泵的效率比较高,泵的运行费用也比较经济[9]。
而国外对于离心泵的研究,H,H,Anderson于1938年在研究离心泵的面积比理论时就指出,所有离心泵的轴功率均在理论扬程为u²/2g处达到最大值,这也是离心泵无过载轴功率特性的关键。实际上,早于本世纪初,英国的一些水泵公司就大量生产具有饱和轴功率性能的离心泵[4]。 论文网
日本于50年代初开始研究饱和轴功率性能,寺田进等对口径从75mm至400mm(电机功率马力)的各种透平泵进行设计和制造,并认为,比转速越高,越易获得饱和轴功率性能。二次大战前,美国也大量生产这种具有饱和轴功率性能的泵。但二次大战后,美国泵制造商逐渐放弃轴功率的饱和性(特别是低比转速离心泵),而更注重效率高、重量轻的泵产品,以便在激烈竞争的市场上以低廉的价格取胜[11]。
在引入ISO国际标堆后,由于泵的尺寸受到限制,以及为了提高泵的效率,人们竞相采取各种措施,如加大β2、b2、F1和减小d2等。在提高泵效的同时,使离心泵(特别是低比转速离心泵)的轴功率特性更不具有饱和性。
近年来,在许多应用场合,为了提高运行可靠性,人们又重新重视这种具有饱和轴功率性能的离心泵。例如,Gianfranco Fagnani认为,与水泵相匹配的电机应考虑泵可能的最大轴功率,因为在许多应用场合泵的运行工况是经常变化的,尤其对普通的农用泵其运行工况点是未知的。因此,泵与电机的组合(指潜水电泵)应能在最恶劣的条件下工作,还应考虑一个安全余量,因为长期运行后泵效将降低而轴功率将增加。为了获得饱和抽功率及提高运行可行性,在一些场合宁愿牺牲泵效而改善轴功率性能[10]。
参考文献
[1]王洋,刘洁琼,何文俊. 无过载离心泵结构参数优化设计[J]. 农业工程学报,2012,(03):33-37.
[2]王凯. 试论离心泵现代设计方法研究和工程实现[J]. 山东工业技术,2016,(03):274.
[3] 袁寿其,胡博,陆伟刚,李彤,黄志攀. 中比转数离心泵多工况设计[J]. 排灌机械工程学报,2012,(05):497-502.
[4]刘俊利. 离心泵的管路设计与安装[J]. 湖北造纸, 2003(2):33-33.
[5]徐文通, 魏贞伟, 李凤祥. 关于离心泵装置若干问题的探讨[J]. 中国油脂, 2006, 31(11):79-81.