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污水泵水力设计方法及统计规律（2页）.pdf下载

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  • 类别：建筑
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    污水泵水力设计方 法及统计规律
    曹卫 东，施卫东，朱荣生
    (江苏大学流体机械工程技术研究中心，江苏 镇江 212013)
    摘 要：污水泵叶轮、泵体设计时与一般离心泵有较大区别，目前尚没有能够统一污水泵水力设计的方法。通过统
    计大量的优秀水泵模型，给 出了统一的叶轮外径、叶轮出口宽度、叶轮进口直径、叶片安放角等叶轮的关键几何尺寸，实
    验表明，推荐的污水泵水力设计方法是可行的，对于专业设计人员具有重要的参考价值。
    关键词 ：污水泵 ；设计 ；统计
    中图分类号：T V I36 ．2 文献标识码：A
    0 引 言
    农田泥浆、城市工业污水、化工杂质的输送需要不同的污
    水叶轮结构形式，目前常用的叶轮包括流道式叶轮、旋流式叶
    轮 、螺旋式叶轮、闭式双叶片叶轮、半开式叶轮。由于水泵内流
    的复杂性、叶轮的常规设计仍使用一元理论基础上的经验公式
    和相似换算，并最终通过试验来判别性能，近年来，国内外有不
    少文献介绍了这些泵的设计方法，但是统计规律各不相同，应
    用这些规律不能很好地满足污水泵过流及污水排送要求 ，不能
    获得满意的流量和扬程特性曲线。本文统计了上百种优秀性
    能的污水泵水力几何参数，可适用不用结构形式的叶轮，实验
    结果表明，设计方法合理，统计规律具有重要的实际使用价值。
    1 理论分析及统计规律
    1．1 叶轮进口直径 D0
    D 0 一 K 0(Q ／n) 。 (1)
    式中 K 。——进 口直径系数；
    Q ——污水泵流量，ITI3／s；
    ”——水泵转速 ，r／r a in。
    为了提高污水泵过流及污水的排送能力 ，叶片常取 2～3
    片，设计叶轮流道时会增加面积以保证水泵性能，为了避免轴
    面面积过分扩散 ，K 。一般取为 4．5 左右，这对于提高水泵叶轮
    效率、稳定叶轮进口流速、保证污水杂质迅速通过、减少沉淀和
    堵塞都有好处。对于汽蚀性能和无堵塞性能有特别要求的泵，
    叶轮进 口直径可适当的增加。
    1．2 叶轮出口宽度 6：
    污水泵叶轮出口宽度的选取与一般清水泵差别较大。通
    收稿 日期 ：2005—02—28
    作者简 介：曹卫东(1972一)，男 ，助理研究员 。
    过统计不同规格叶轮出口宽度，回归分析有：
    一 o．0 32 8 n (2 )
    式中 —— 比转数 ，3．65n 。／H 。· ；
    H ——水泵扬程，rn。
    污水泵要求使用双叶片、三叶片、半开式、流道式叶轮，叶
    片对水流的做功能力相比清水泵较弱，为了获得满意的流量和
    扬程，叶轮出口宽度与清水泵相比需要增加很多。
    1．3 叶轮出口直径 D 2
    污水泵叶轮直径也比一般清水泵稍大。
    D 2 — 10．2n (3 )
    I．4 叶轮叶片数 z
    比转数超过 200 250 时，叶片数 常取为三叶片。旋流
    泵叶 片数为 4～6。
    l-5 叶片出口安放角
    tg 6 一 — 一 (4 )
    2 一 2
    式中 2——出口轴面速度；
    “2——出口牵连速度；
    弛—— 液流 出 口速度 圆周分 量。
    由于污水泵叶轮出口宽度 6z 加大，出口轴面速度 z 变
    小，叶片出13 安放角 也应比常一般清水泵取得小。12。<
    < 25。时，污水泵将取得较优特性曲线，比转数较小时，叶轮出
    1 3 安放角取大值，反之，比转数较大时，叶轮 出13 安放角取小
    值。在上述范围内，出口安放角对污水泵设计点的流量、扬程、
    效率的影响不大，但对整个流量区域的特性曲线形状产生较大
    的影响。出13 安放角 小，有益于增加包角后的叶片绘型，特
    性曲线的下降速率加快，有益于控制 大流量处电机功率的上
    升。如果出13 安放角 比较大，特性曲线会比较平坦，叶轮的

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