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單級輸油泵設(shè)計

摘要： 輸油泵是用來將油從一個地方輸送到另一個地方的設(shè)備，它主要用于油田和煉廠。
輸油泵的種類很多，對于單級單吸離心泵存在四大難題：1，提高泵效；2，消除H—Q曲線駝峰問題；3，大流量 、過載；4，提高汽蝕余量。
本文針對離心泵的難題，具體采用了如下措施：采用加大葉輪出口寬度b2，減小葉輪外徑D2，增大葉輪出口角β2來提高效率；采用將葉輪進(jìn)口邊前移來減少汽蝕；同時采用將平衡孔位置移至葉輪葉片進(jìn)水邊境，且加大密封環(huán)直徑的方法來平衡單級單吸離心泵軸向力；軸封采用機(jī)械密封，并且采用冷卻系統(tǒng)，保證了降低密封腔介質(zhì)溫度及防止靜環(huán)的強(qiáng)烈摩擦。
采用本文所設(shè)計的四種方法后，離心泵的工作性能有了很大改善，提高了它的穩(wěn)定性和效率。

關(guān)鍵詞：輸油泵； 泵效； 平衡孔； 機(jī)械密封； 汽蝕
The Desigin Of The Single Stage Oil Pump
Abstract: The oil pump is an equipment that be used to transport the oil from one place to other.It is many used in oil field and oil refiner.
The oil pumps can be divided into many types,For single-stage single-suction centrifugal pump four problems exist: 1,Improve the efficiency of the pump; 2,Elimination of H-Q curve hump problems; 3,Large flow、overload; 4,Improve the NPSH.
For the problem of centrifugal pump,we specific use of the following measures in this paper:Increase the impeller outlet widthb2,reduced impeller diameterD2,increasing the impeller outlet angle β2 to improve efficiency;Reduce cavitation by forward edge of the impeller inlet;At the same time, balanced single-stage single-suction centrifugal axial force by impeller balance hole location to the border water and increase the diameter of seal ringp;seal using the mechanical shaft seal,and using cooling system,Sealed chamber to ensure that the medium temperature to reduce and to prevent the stati cring’s strong friction.
Designed in this paper is, after four methods, centrifugal pump performance has greatly improved,it also can improve its stability and efficiency.

Key words: pump; pump efficiency; balance hole; mechanical seal; cavitation
目錄
前 言 1
1 泵結(jié)構(gòu)方案的選擇 2
1.1泵吸入口和排出口的確定 2
1.2泵結(jié)構(gòu)形式的確定 2
1.2.1確定比轉(zhuǎn)數(shù)ns: 2
1.2.2原動機(jī)的選擇： 3
1.2.3確定泵的結(jié)構(gòu)形式 3
1.3最小軸頸的初步計算 3
2 泵葉輪的設(shè)計 5
2.1速度系數(shù)設(shè)計法 5
2.1.1 速度系數(shù)設(shè)計法的計算步驟 5
2.2 葉輪繪型 9
3 壓出室及吸入室的設(shè)計 12
3.1 吸水室的結(jié)構(gòu)設(shè)計 12
3.2 壓出室的結(jié)構(gòu)設(shè)計 13
3.2.1 壓水室的作用和要求 13
3.2.2 任意斷面的螺旋壓水室的設(shè)計 13
4離心泵徑向力、軸向力的平衡及平衡裝置的設(shè)計 19
4.1 離心泵徑向力的平衡及平衡裝置的設(shè)計計算 19
4.1.1 徑向力的平衡 19
4.1.2 徑向力的計算 19
4.2 離心泵中軸向力的平衡及計算 20
4.2.1 軸向力的計算 20
4.2.2 軸向力的的平衡 22
5 離心泵中主要零部件的設(shè)計 24
5.1 軸的機(jī)構(gòu)設(shè)計及校核 24
5.1.1 軸的機(jī)構(gòu)設(shè)計 24
5.1.2 軸的校核 25
5.2 轉(zhuǎn)子臨界轉(zhuǎn)速的計算 27
5.3 聯(lián)軸器的選擇與校核 29
5.3.1 聯(lián)軸器的選擇 29
5.3.2 聯(lián)軸器的校核 29
5.4 鍵的選擇和校核 30
5.4.1 鍵的選擇 30
5.4.2 鍵的校核 30
5.5 軸承的選擇及校核 31
5.5.1 軸承的選擇 31
5.5.2 軸承的校核 32
6 軸及葉輪密封結(jié)構(gòu)的選擇 34
6.1 葉輪密封環(huán)的選擇 34
6.1.1 確定葉輪入口寬度b 34
6.1.2 葉片厚度 35
6.2 軸端密封 35
6.2.1 泵的軸封結(jié)構(gòu) 35
6.2.2 機(jī)械密封的結(jié)構(gòu)、分類、工作原理及優(yōu)點(diǎn) 35
6.2.3 選擇機(jī)械密封形式的依據(jù) 36
6.2.4 機(jī)械密封的冷卻及潤滑 37
6.2.5 抽空破壞及防抽空的方法 38
小結(jié) 39
參考文獻(xiàn) 40
致謝 41
前 言
泵是把原動機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為輸送液體能量的機(jī)器，一般原動機(jī)通過泵軸帶動葉輪旋轉(zhuǎn)，對液體做功使其能量增加，從而使要求數(shù)量的液體從泵的吸入池經(jīng)泵的過流部分，輸送到要求的高度或有壓力的地方。
單機(jī)單吸離心泵是泵軸上只有一個葉輪，且葉輪只有一個吸入口。離心泵具有一些列優(yōu)點(diǎn)：流量均勻、平穩(wěn)，用排出閥門調(diào)節(jié)流量，很方便；結(jié)構(gòu)簡單緊湊；離心泵可用高速電機(jī)或汽輪機(jī)直接驅(qū)動，在同一流量及壓頭下，尺寸和重量都比往復(fù)泵小；由于沒有往復(fù)運(yùn)動的零件，故無往復(fù)運(yùn)動慣性力，因此安裝的基礎(chǔ)小，制造安裝成本低；泵中無閥，其他易損件也很小，故檢修費(fèi)用?。还芾硎褂梅奖?，易于自動化控制。但是離心泵在輸送高粘度、含砂的液體時，問題較多。
1 按離心泵主軸的方向分類：
a, 臥式離心泵 b，立式離心泵 。
2 按泵體形式分類：
a, 蝸殼式 b，透平式 c，分段式 d，中開式。
3 按葉輪級數(shù)分類：
a, 單級離心泵 b，多級離心泵
4 按葉輪吸入方式分類：
所謂吸入方式是指液體從葉輪的一側(cè)吸入還是兩側(cè)吸入。
離心泵作為一種通用機(jī)械，在現(xiàn)今世界上其產(chǎn)量僅次于電機(jī)。泵的種類很多，應(yīng)用極為廣泛，除農(nóng)田灌溉、城市和工業(yè)給排水、熱電廠、石油煉廠、石油礦物輸送管線、化工廠、鋼鐵廠、采礦、造船等部門外，目前泵在原子能發(fā)電、船艇的噴水推進(jìn)、火箭的燃料供給等方面亦得到重要應(yīng)用。