一种离心泵切削叶轮切削量的确定方法与流程

1.本发明涉及离心泵切削叶轮切削量领域，具体为一种离心泵切削叶轮切削量的确定方法。


背景技术：

2.离心泵是利用叶轮旋转而使液体发生离心运动来工作的，液体在启动前，必须使泵壳和管内充满液体，然后启动电机，使泵轴带动叶轮和液体做高速旋转运动，发生离心运动，被甩向叶轮外缘，经蜗形泵壳的流道流入泵的管路。
3.离心泵的基本构造是由六部分组成的分别是叶轮、泵体、泵轴、轴承、密封环、填料函，其中叶轮是离心泵的核心部分，它转速高出力大，叶轮上的叶片又起到主要作用，叶轮在装配前要通过静平衡实验，叶轮上的内外表面要求光滑，以减少液体的摩擦损失。
4.离心泵的特性曲线是泵本身固有的特性，它与外界使用情况无关，但是一旦泵被安排在一定的管路系统中工作时，其实际工作情况就不仅与离心泵本身的特性有关，而且还取决于管路的工作特性，所以，要选好和用好离心泵，就还要同时考虑到管路的特性。
5.在工艺生产过程中，有时需要对离心泵的流量进行调节，一般采用改变阀门的开度的方法，即改变离心泵出口管线上的阀门开关，其实质就是改变管路特性曲线，当阀门关小时，管路的局部阻力加大，管路特性曲线变陡，流量减小，当阀门开大时，管路阻力减小，管路特性曲线变得平坦一些，流量加大。
6.在生产工艺操作中，如果离心泵的流量、设计压力等指标高于工艺要求，在保障工艺运行条件的前提下，采用调节出口阀开度和打开回流阀调整运行工况的办法，将会造成泵体及管线发热，增大压力损失，浪费大量的能源。通过对离心泵叶轮进行切削，不仅降低了能耗，而且有效的解决了泵体和管线发热问题，然而离心泵叶轮外径的切削量过大，会使离心泵的效率明显降低。
7.针对上述问题，本技术文件提出一种离心泵切削叶轮切削量的确定方法，能够有效解决上述问题。


技术实现要素：

8.本发明的目的在于提供一种离心泵切削叶轮切削量的确定方法，以解决现有技术中调节出口阀开度调整运行工况会造成管线发热、浪费能源的问题。
9.为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
10.本发明为一种离心泵切削叶轮切削量的确定方法，包括如下步骤；
11.步骤s1：确定初始几何参数，根据离心泵的型号以及流体指标要求，确定原始管道的回掺流量和需求理论压力；
12.步骤s2：叶轮切削量参数估算，确定离心泵转速参数，依据各转速离心泵限定的叶轮最大切削量进行切削量的估算，确定叶轮切削量的取值范围，再根据切削定律，确定叶轮切削量估算值；
13.步骤s3：叶轮备份以及调试加工设备，准备至少三组外径尺寸相同的叶轮标记好多道切削印记备好并分别以英文字母标记，一组用以切削加工，另外两组备用，检查设备并调试好叶轮切削用的设备；
14.步骤s4：叶轮切削方案设计，采用试验设计方法设计多组叶轮切削方案，每组方案的变量为叶轮最大切削量范围内叶轮外径尺寸的大小；
15.步骤s5：多次切削和多次测试，在叶轮最大切削量范围内对叶轮a进行多次切削并测试其特性，逐次记录下每次切削后叶轮的外径尺寸以及测试数据，测试数据主要包括离心泵管线温度以及离心泵的流量；
16.步骤s6：建立函数得出最优切削区间并进行细部测试，利用得来的测试数据建立函数，自变量为每次切削后叶轮a的外径尺寸，因变量为离心泵管线温度和流量，通过建立的函数可以得到一个最优切削区间，再对备用的叶轮b和叶轮c在得到的最有区间内进行细部测试，进一步得到多组测试的数据，包括离心泵管线温度以及离心泵的流量；
17.步骤s7：对比多组测试数据确定最优切削量，将测试好的多组数据进行比对，确定一个最优切削量，再将此切削量带入公式进行反推，验证是否有可行。
18.优选的：不同构造的叶轮，切削时需要采取不同的方式。对于低比转数的叶轮，前后两盖板以及叶片的切削量是一样的；而高比转数的离心泵叶轮，其前盖板的切削量应小于后盖板。
19.优选的：切削时，需定量确定切割量与对性能变化的影响。
20.优选的：叶轮应分多次逐渐逼近切割，每次切削完成后进行试验测量。
21.优选的：对叶轮a的外径进行切割时的切削量变化量要大于在叶轮b和叶轮c上进行切割时的切削量变化量。
22.优选的：叶轮a上切割变量范围为0到叶轮最大切削量之间，叶轮b上切割变量范围在最优区间内叶轮切削量估算值一侧的区间，叶轮c上切割变量范围在最优区间内叶轮切削量估算值另一侧的区间，且叶轮b和叶轮c上设置的切割变量相同。
23.优选的：根据权利要求1所述的一种离心泵切削叶轮切削量的确定方法，通过确定离心泵的型号且确定原始管道的回掺流量和需求理论压力，通过切削定律公式q1/q2＝d1/d2
24.h1/h2＝(d1/d2)225.p1/p2＝(d1/d2)326.确定叶轮切削量估算值。
27.式中：
28.q1、h1、p1—分别代表叶轮直径d1(切削前)时泵的流量、扬程、功率
29.q2、h2、p2—分别代表叶轮直径为d2(切削后)时泵的流量、扬程、功率。
30.优选的：为了改善泵的性能，叶轮切割完成后，建议在叶片出口背面锉削一定的长度，使叶片出口形状恢复到切割前的状态。
31.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
32.1、本发明中通过对离心泵叶轮进行切削，不仅降低了能耗，而且有效的解决了泵体和管线发热问题。
33.2、本发明采用试验设计方法，安排各种不同的切削方案，对不同方案的切削数据
进行建立函数分析。
34.当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
35.图1为本发明一种离心泵切削叶轮切削量的确定方法示意图；
具体实施方式
36.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
37.请参阅图1，图为本发明为一种离心泵切削叶轮切削量的确定方法，包括如下步骤；
38.步骤s1：确定初始几何参数，根据离心泵的型号以及流体指标要求，确定原始管道的回掺流量和需求理论压力；
39.步骤s2：叶轮切削量参数估算，确定离心泵转速参数，依据各转速离心泵限定的叶轮最大切削量进行切削量的估算，确定叶轮切削量的取值范围，再根据切削定律，确定叶轮切削量估算值；
40.步骤s3：叶轮备份以及调试加工设备，准备至少三组外径尺寸相同的叶轮标记好多道切削印记备好并分别以英文字母标记，一组用以切削加工，另外两组备用，检查设备并调试好叶轮切削用的设备；
41.步骤s4：叶轮切削方案设计，采用试验设计方法设计多组叶轮切削方案，每组方案的变量为叶轮最大切削量范围内叶轮外径尺寸的大小；
42.步骤s5：多次切削和多次测试，在叶轮最大切削量范围内对叶轮a进行多次切削并测试其特性，逐次记录下每次切削后叶轮的外径尺寸以及测试数据，测试数据主要包括离心泵管线温度以及离心泵的流量；
43.步骤s6：建立函数得出最优切削区间并进行细部测试，利用得来的测试数据建立函数，自变量为每次切削后叶轮a的外径尺寸，因变量为离心泵管线温度和流量，通过建立的函数可以得到一个最优切削区间，再对备用的叶轮b和叶轮c在得到的最有区间内进行细部测试，进一步得到多组测试的数据，包括离心泵管线温度以及离心泵的流量；
44.步骤s7：对比多组测试数据确定最优切削量，将测试好的多组数据进行比对，确定一个最优切削量，再将此切削量带入公式进行反推，验证是否有可行。
45.本实施例的一个具体应用为：不同构造的叶轮，切削时需要采取不同的方式。对于低比转数的叶轮，前后两盖板以及叶片的切削量是一样的；而高比转数的离心泵叶轮，其前盖板的切削量应小于后盖板。
46.切削时，需定量确定切割量与对性能变化的影响。
47.叶轮应分多次逐渐逼近切割，每次切削完成后进行试验测量。
48.对叶轮a的外径进行切割时的切削量变化量要大于在叶轮b和叶轮c上进行切割时的切削量变化量。
49.叶轮a上切割变量范围为0到叶轮最大切削量之间，叶轮b上切割变量范围在最优区间内叶轮切削量估算值一侧的区间，叶轮c上切割变量范围在最优区间内叶轮切削量估算值另一侧的区间，且叶轮b和叶轮c上设置的切割变量相同。
50.根据权利要求1所述的一种离心泵切削叶轮切削量的确定方法，通过确定离心泵的型号且确定原始管道的回掺流量和需求理论压力，通过切削定律公式q1/q2＝d1/d2
51.h1/h2＝(d1/d2)252.p1/p2＝(d1/d2)353.确定叶轮切削量估算值。
54.式中：
55.q1、h1、p1—分别代表叶轮直径d1(切削前)时泵的流量、扬程、功率
56.q2、h2、p2—分别代表叶轮直径为d2(切削后)时泵的流量、扬程、功率。
57.为了改善泵的性能，叶轮切割完成后，建议在叶片出口背面锉削一定的长度，使叶片出口形状恢复到切割前的状态。
58.以上内容是结合具体实施方式对本发明作进一步详细说明，不能认定本发明具体实施只局限于这些说明，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的构思的前提下，还可以做出若干简单的推演或替换，都应当视为属于本发明所提交的权利要求书确定的保护范围。