第一篇:80YG100型管道離心油泵設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)簡介
80YG100型管道離心油泵
專業(yè):熱能與動(dòng)力工程(流體機(jī)械方向)姓名:/// 學(xué)號(hào)://////// 指導(dǎo)教師:/// ///
摘要
本設(shè)計(jì)是根據(jù)給定設(shè)計(jì)參數(shù)完成管道離心油泵水力及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。主要包括葉輪、蝸殼、吸水室的水力設(shè)計(jì)和泵的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。確定出葉輪的幾何參數(shù),繪制并檢查葉輪軸面投影圖,采用方格網(wǎng)保角變換法完成扭曲形葉片繪型。根據(jù)蝸殼內(nèi)速度矩守恒,確定出蝸殼八個(gè)斷面參數(shù),并進(jìn)行繪型。同樣對(duì)吸水室進(jìn)行水力設(shè)計(jì)計(jì)算并繪型。最后對(duì)離心泵進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),繪制了裝配圖和部分零件圖,并對(duì)軸進(jìn)行了強(qiáng)度校核計(jì)算。
關(guān)鍵詞:離心泵、葉輪、水力設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
Abstract
According to the design parameters at the given point, this paper accomplished the design of the Centrifugal pump.It mainly contained the hydraulic design of the impeller ,volute casing and structural of pump,structural design of the pump.Based on the resolution method of design of the pump, author obtained the geometric parameters of the impeller.Then author projected and checked the cross-section of impeller, drew the cylindrical blade using methods of grid square conformal transformation.On the basis of constant velocity moment, author calculated parameters of cross-section of volute.Author also drew the spiral curve and diffuser of volute casing.Finally, the structural of the Centrifugal pump was designed and assembly drawing component graphics were drew.In addition, this program has been checked strength of the pump shaft.Key words:Centrifugal pump;impeller; hydraulic design;structural design
一、前言
泵是把原動(dòng)機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成液體能量的通用機(jī)械,它能提高液體的位能,壓能和動(dòng)能。該泵主要使用在管路增壓,遠(yuǎn)距離輸送汽油、煤油、柴油、航空油等油類,也可輸送其它無腐蝕性的液體。適用于油庫、油站、化工、礦山、石化、企事業(yè)單位等。與傳統(tǒng)雙吸泵相比,與配用高速電機(jī)的情況下,泵系統(tǒng)與關(guān)聯(lián)設(shè)備的安裝占地面積小。
YG型立式管道式油泵產(chǎn)品特點(diǎn):
1、YG型立式管道式油泵系為立式結(jié)構(gòu),進(jìn)出口口徑相同,且位于同一中心線上,可象閥門一樣安 裝于管路之中,外形緊湊美觀,占地面積小,建筑投入低,如加上防護(hù)罩則可置于戶外使用。
2、葉輪直接安在電機(jī)的加長軸上,軸向尺寸短,結(jié)構(gòu)緊湊,泵與電機(jī)軸承配置合理,能有效地平衡泵運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生的徑向和軸向負(fù)荷,從而保證了泵的運(yùn)行平穩(wěn),振動(dòng)噪音很低。
3、軸封采用機(jī)械密封或機(jī)械密封組合,采用進(jìn)口鈦合金密封環(huán)、中型耐高溫機(jī)械密封和采用硬質(zhì)合金材質(zhì),耐磨密封,能有效地增長機(jī)械密封的使用壽命。
4、安裝檢修方便,無需拆動(dòng)管路系統(tǒng),只要卸下泵聯(lián)體座螺母即可抽出全部轉(zhuǎn)子部件。
5、可根據(jù)使用要求即流量和揚(yáng)程的需要采用泵的串、并聯(lián)運(yùn)行方式。
6、可根據(jù)管路布置的要求采用泵的豎式和橫式安裝。
本次畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)是單級(jí)單吸離心泵。泵主要由泵體,泵蓋,箱體,軸,葉輪,密封環(huán),連接部件等組成。在設(shè)計(jì)的時(shí)候,要保證效率,同時(shí)保證其安全可靠性。
二、基本方案與參數(shù)的確定
1.設(shè)計(jì)參數(shù)
3流量: Q=50m/h,揚(yáng)程:H=100m,轉(zhuǎn)速:n=2950r/min,效率η=51%,必須汽蝕余量:NPSHr=3.3m,輸送介質(zhì):不含固體顆粒的石油產(chǎn)品,介質(zhì)溫度為-20~+200℃。
2.泵進(jìn)口直徑的確定
泵進(jìn)口直徑是指泵的吸入口法蘭的內(nèi)徑Ds=80mm。吸入口徑有合理的進(jìn)口流速確定,泵的進(jìn)口流速一般為3m/s左右,從制造經(jīng)濟(jì)性考慮,應(yīng)取較大的進(jìn)口直徑,以減小流速,提高泵入口處的壓能。
3.泵出口直徑的確定
泵出口直徑是指泵排出法蘭處管的內(nèi)徑Dd=80mm。對(duì)于低揚(yáng)程,排出口直徑和吸入口 徑相同,對(duì)于高揚(yáng)程,為減少泵的體積和排出口徑,可采取排出口徑小于吸入口徑,一般取Dd=(0.7-1)Ds.4.泵的轉(zhuǎn)速和比轉(zhuǎn)數(shù)的計(jì)算
泵的轉(zhuǎn)速越高,泵的體積越小,重量越輕,據(jù)此選盡量高的轉(zhuǎn)速,但轉(zhuǎn)速和比轉(zhuǎn)數(shù)有關(guān),而比轉(zhuǎn)數(shù)和效率有關(guān),而且轉(zhuǎn)速越高,泵過流部件得磨損加快,機(jī)組的震動(dòng),噪聲變大,也越容易發(fā)生汽蝕,所以轉(zhuǎn)速應(yīng)與比轉(zhuǎn)速,汽蝕結(jié)合起來確定,比轉(zhuǎn)速ns=40。
5.泵工作效率的估算
要設(shè)計(jì)泵時(shí)要有用泵的效率,但泵尚未設(shè)計(jì)出來,故只能參考同類產(chǎn)品,或借助經(jīng)驗(yàn)公式近似地確定泵的總效率和各種效率值,并要設(shè)計(jì)中達(dá)到確定的效率。泵工作的總效率等于水力效率,容積效率,機(jī)械效率的乘積???h?m?v=65%。
6.軸功率與原動(dòng)機(jī)功率
?=20.9Kw 原動(dòng)機(jī)功率pg?KP/?t(kw)=30Kw。
泵的軸功率P??gQH/1000
三、葉輪的設(shè)計(jì)
1.葉輪的主要確定
葉輪的主要尺寸包括了葉輪出口直徑D2=236mm,出口寬度b2=8mm。以及葉輪葉片數(shù)Z=6等。他們對(duì)泵的效率和汽蝕性能都有很大的影響。2.葉輪的水力設(shè)計(jì)
(1)葉輪軸面投影圖的繪制(2)軸面流線的繪制(3)葉片繪型
葉輪各部的尺寸確定后,可畫出葉輪軸面投影圖,畫圖時(shí),最好選擇ns相近,性能良好的葉輪圖作為參考,考慮設(shè)計(jì)的具體情況加以改進(jìn)。軸面投影圖的形狀十分關(guān)鍵因經(jīng)過反復(fù)修改,力求光滑通常,同時(shí)應(yīng)考慮從到1)前后蓋板出口保持一段平行或?qū)ΨQ變化。2)流到彎曲不應(yīng)過急,在軸向結(jié)構(gòu)允許的條件下以采取較大的曲率半徑為宜。
四、吸入室,壓水室的水力設(shè)計(jì)
1.壓水室:采用螺旋形雙蝸殼壓水室,水力效率好,高效率范圍寬。渦室采用梯形渦室,基圓直徑
2D3=246mm,第八斷面面積F=556.48mm,V3=23.9m/s。
2.吸水室:采用環(huán)形吸水室的設(shè)計(jì),V3=2.9m/s。
五、泵的結(jié)構(gòu)
1.軸封:采用機(jī)械密封。
2.軸向力及其平衡:本次設(shè)計(jì)的是單級(jí)單吸離心泵,理論上是有軸向力的,其軸向力,由平衡孔及電動(dòng)機(jī)軸承將其平衡掉。
3.徑向力:徑向力主要是由壓水室與葉輪間的不協(xié)調(diào)和液流的動(dòng)反力產(chǎn)生的,由電動(dòng)機(jī)軸承來平衡徑向力。
六、泵零件強(qiáng)度計(jì)算
1.軸的強(qiáng)度計(jì)算:最小軸徑為19mm,由于該泵無軸承,所以當(dāng)最小軸徑處滿足強(qiáng)度要求時(shí),軸的其他部分也滿足強(qiáng)度要求。
2.鍵的強(qiáng)度校核:葉輪處鍵:?=62MPa, ?p =68.7MPa;聯(lián)軸器處鍵:?=66MPa, ?p=68.7MPa由以上可知鍵的強(qiáng)度滿足要求。3.泵體的強(qiáng)度計(jì)算:?min4=15mm,?d=40MPa,n=5.1>[n]=4,壁厚滿足強(qiáng)度要求。4.出口法蘭的強(qiáng)度計(jì)算:?d=3.7Pa,n=2.3>[n]=1.25,滿足強(qiáng)度要求。
參考文獻(xiàn)
[1] 關(guān)醒凡.現(xiàn)代泵技術(shù)手冊(cè)[M].北京:宇航出版社,1995.[2] 吳宗澤,羅勝國.機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].北京:高等教育出版社,1998.[3] 沈陽水泵研究所編.葉片泵設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1983.[4] 丁成偉.離心泵與軸流泵原理及水力設(shè)計(jì)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社.[5] 徐紀(jì)方,王曾旋,齊學(xué)義.水力機(jī)械強(qiáng)度計(jì)算[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社.[6] 張克危.流體機(jī)械原理[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2002.[7] 關(guān)醒凡.現(xiàn)代泵理論與設(shè)計(jì)[M].北京:宇航出版社,2011.[8] 離心泵設(shè)計(jì)基礎(chǔ)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社.[9] 郭自杰等.葉輪流道寬度對(duì)泵性能的影響[J].水泵技術(shù),2005.[10] 成大先.聯(lián)接與緊固[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2004.[11] 成大先.機(jī)械制圖、極限與配合[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2004.[12] 高建銘,林洪義,楊永萼.水輪機(jī)及葉片泵結(jié)構(gòu)[M].清華大學(xué)出版社.[13] 荏原機(jī)械設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn).[14] 吳宗澤.機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2003.[15] 成大先.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].化學(xué)工業(yè)出版社,2008.1.[16] 沈陽水泵研究所,中國農(nóng)業(yè)機(jī)械化科學(xué)研究院.葉片泵設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].機(jī)械工業(yè)出版社,1983.7
[17] 馬曉,強(qiáng)建國等.機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 課程設(shè)計(jì)[M].西南交通大學(xué)出版社,2006.12
[18] ISO 13709-2009.ANSI/API STANDARD 610.第11版.[19] Batchelor,G.K.An Introduction to Fluid Dynamics[M].Cambridge University Press,1967.[20] Brennen,C.E.Hydrodynamics of Pumps[M].Oxford University Press, 1994.[21] Lighthill,J.An Informal Introduction To Theoretical Fluid Mechanics[M].Oxford University Press,1989.
第二篇:預(yù)應(yīng)力簡支T型梁橋設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)
預(yù)應(yīng)力簡支T型梁橋設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)
本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開題報(bào)告 設(shè)計(jì)(論文)題 目 衡昆高速平遠(yuǎn)街至鎖龍寺高速公路 11 合同段改地方路 1(K0+288.50)預(yù)應(yīng)力簡支T 型梁橋設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)(論文)題 源 自選題目 設(shè)計(jì)(論文題目型)工程設(shè)計(jì)類 起止時(shí)間 2006.3.~2006.6
一、設(shè)計(jì)(論文)依據(jù)及研究意義: 本設(shè)計(jì)主要為衡昆高速平遠(yuǎn)街至鎖龍寺高速公路11 合同段改地方路1(K0+288.50)預(yù)應(yīng)力簡支T 型梁橋設(shè)計(jì)。根據(jù)橋梁博士計(jì)算軟件、《橋梁工程》、《結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理》、《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》、《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTJ023-85)等完成此設(shè)計(jì)。本設(shè)計(jì)有利于鞏固、深化和擴(kuò)大所學(xué)知識(shí),從而得到全面訓(xùn)練,并了解擋土墻設(shè)計(jì)及公路設(shè)計(jì)中的基本知識(shí)。
二、設(shè)計(jì)(論文)主要研究的內(nèi)容、預(yù)期目標(biāo): 本設(shè)計(jì)主要為衡昆高速平遠(yuǎn)街至鎖龍寺高速公路11 合同段改地方路1(K0+288.50)預(yù)應(yīng)力簡支T 型梁橋設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)內(nèi)容主要涉及橋梁縱、橫端面設(shè)計(jì)和平面布置,橋梁方案比選,預(yù)應(yīng)力混凝土T 形梁設(shè)計(jì)。目的使橋梁美觀,經(jīng)濟(jì),耐用,大方。
三、設(shè)計(jì)(論文)的研究重點(diǎn)及難點(diǎn): 由于本設(shè)計(jì)課題為預(yù)應(yīng)力混凝土 T 形梁,橋梁設(shè)計(jì)計(jì)算繁瑣,要參考的規(guī)范很多,故預(yù)應(yīng)力混凝土T 形梁的設(shè)計(jì)計(jì)算成為本次設(shè)計(jì)中的難點(diǎn)與要點(diǎn)。
四、設(shè)計(jì)(論文)研究方法及步驟(進(jìn)度安排): 預(yù)應(yīng)力混凝土T 形梁的設(shè)計(jì)內(nèi)容和步驟主要包括: 2006 年3 月前畢業(yè)實(shí)習(xí); 2006 年3 月調(diào)查和采集各種場(chǎng)地?cái)?shù)據(jù),查找資料; 2004 年4 月初寫開題報(bào)告和初步設(shè)計(jì); 2004 年4 月初到5 月底進(jìn)行整個(gè)設(shè)計(jì)過程;
五、進(jìn)行設(shè)計(jì)(論文)所需條件: 需要所設(shè)計(jì)路段的地質(zhì)資料和任務(wù)資料。有關(guān)設(shè)計(jì)方面的資料和老師的指導(dǎo)。要準(zhǔn)備好設(shè)計(jì)用的電腦。
六、指導(dǎo)教師意見: 簽名: 年 月 日