關(guān)于離心泵葉輪外徑切割方法的分析

袁方宇　白雪

摘? 要：隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及技術(shù)水平的提升，我國的離心泵在各行各業(yè)中得到了比較廣泛的應(yīng)用，但是實際上在進(jìn)行應(yīng)用的時候存在許多問題，比如泵的性能參數(shù)、設(shè)計要求以及使用要求存在偏差，導(dǎo)致其應(yīng)用效果大打折扣?；诖?，本文就離心泵葉輪外徑切割方法進(jìn)行深入的分析，從而可以為相關(guān)部門進(jìn)行相關(guān)工作提供有效的建議。

關(guān)鍵詞：離心泵;葉輪外徑切割;方法分析

引言：

離心泵是一種常見的工業(yè)設(shè)備，實際上為了增加離心泵的工作范疇一般選擇且隔葉輪的方式。這種方法具有操作簡單的特點，可以為生產(chǎn)創(chuàng)造相對便利的條件。在此背景下，有必要對離心泵葉輪外徑切割的具體方法進(jìn)行深入探討，從而可以提出最為有效的方法，從而可以為相關(guān)部門提供參考，保證工作效率以及質(zhì)量處于較高水平。

一、離心泵應(yīng)用中存在的問題

離心泵是在各行各業(yè)中比較常見的設(shè)備之一，在應(yīng)用的時候可以利用離心泵相似定律、計算葉輪外徑切割量，通過改變?nèi)~輪的外徑尺寸的方式提升離心泵的適用范圍，并且將技術(shù)積極的進(jìn)行推廣，校正離心泵的性能參數(shù)，從而可以保證設(shè)備運(yùn)行的需要，達(dá)到良好的安全和經(jīng)濟(jì)效益，一般的方法一共有三種：

1.利用管線配置的閥門調(diào)節(jié)。

2.改變轉(zhuǎn)速。

3.切割葉輪。

本文就切割葉輪的實際方法進(jìn)行深入的研究，通過對整個運(yùn)行情況進(jìn)行分析，可以構(gòu)建離心泵的性能曲線。在離心泵的性能曲線上任何一個點都代表著泵的作業(yè)狀態(tài)，最佳的工況則是在泵的最高效率點穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)，但是不同行業(yè)對于泵的要求存在差異，因此如果希望泵的工作可以滿足影虎的實際需求，就需要更多規(guī)格的泵，基于此，泵在劃定的范圍下運(yùn)作不會降低效率下滑。而離心泵自身的轉(zhuǎn)速不變的情況下，葉輪外徑的尺寸對泵運(yùn)行的實際情況系相關(guān)，因此為了優(yōu)化具體應(yīng)用的效果需要選擇合適的離心泵葉輪外徑切割方法^[1]。

根據(jù)工作標(biāo)準(zhǔn)的實際情況進(jìn)行分析，可以檢測出離心泵的性能參數(shù)并且繪制出相應(yīng)的曲線，并且需要保證校對工況點同之前工況相符合，如果現(xiàn)象是匹配的，那么接下來的基本標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行接下來的工作，如果存在差異性則在現(xiàn)有的性能全心的基礎(chǔ)上進(jìn)行相應(yīng)的后續(xù)工作。

二、離心泵葉輪外徑切割方法的分析

通過對離心泵自身的各種參數(shù)、揚(yáng)程以及流量等進(jìn)行身故的分析可以計算的出拋物線方程五H=KQ²，并且可以得出該曲線在應(yīng)用的時候聽曲線Q=H以及原型泵之間存在某點交叉，進(jìn)而可以得到相關(guān)的工況點，在進(jìn)行研究的時候可以根據(jù)該工況點進(jìn)行深入的研究，從而可以為優(yōu)化離心泵的具體應(yīng)用效果提供有效的建議以及參考，提升工作的效率以及應(yīng)用效果。

（一）離心泵葉輪外徑切割方法的分析

1.運(yùn)行泵的轉(zhuǎn)速分析

通過對離心泵的運(yùn)行情況進(jìn)行深入的分析，可以根據(jù)公式對其比轉(zhuǎn)速進(jìn)行計算，從而可以得出離心泵在運(yùn)行的過程中的轉(zhuǎn)速^[2]。

2.運(yùn)算具體切割量

離心泵葉輪外徑切割方法的切割量在應(yīng)用的時候也是對于這個離心泵的運(yùn)行效率造成影響的關(guān)鍵，在進(jìn)行研究的時候可以根據(jù)相似定律中的通過該公式在保證揚(yáng)程、轉(zhuǎn)速以及流程不發(fā)生變化的情況之下計算出切割之后的葉輪蚌精的數(shù)值。

3.葉輪外切尺寸的切割量分析

葉輪外徑尺寸的切割量的計算公式為：

4.切割量在合格的范圍內(nèi)的計算

通過上述的計算方式進(jìn)行深入的分析得到A和ns之間的數(shù)值，利于抽查以及檢測的方式判斷具體的切割量是否在合格的范圍內(nèi)，如果在計算的時候此范圍需要選擇其他的泵型進(jìn)行工作。按照國家的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行深入的分析，可以發(fā)現(xiàn)離心泵葉輪的標(biāo)準(zhǔn)切割量為ns=60/120/300 /350的情況下，對應(yīng)的A的數(shù)值應(yīng)該是A=0.20/0.15/0.10/20.09/0.08，從而可以優(yōu)化具體應(yīng)用的實際效果。

5.經(jīng)驗切割法

在進(jìn)行計算的時候擬定一個假設(shè)的情況，將具體的工況點設(shè)置在Q、H所需的工況點為Q1和H1，在進(jìn)行計算的時候運(yùn)行需要處在q等于Q1，H大于H11的情況，并且結(jié)合經(jīng)驗外輪外徑中可以根據(jù)公式進(jìn)行切割。具體的公式為：

在進(jìn)行深入的計算之后，為了保證避免出現(xiàn)失誤需要在切割的過程中根據(jù)工況點揚(yáng)程等于1m時進(jìn)行計算。簡單而言，就是在計算的時候帶入H=H+1的公式中進(jìn)行運(yùn)算，等到試驗結(jié)果驗證之后可以將工況點設(shè)置在工程誤差范圍之內(nèi)，從而可以作為切割結(jié)束，如果存在揚(yáng)程過高的問題需要進(jìn)行二次切割處理，直到數(shù)值處在合理的范圍之內(nèi)。

6.三次曲線擬合切割法

這種運(yùn)算方法在應(yīng)用的時候可以將試驗得到的性能參數(shù)進(jìn)行二次曲線你和處理，然后在進(jìn)行切割運(yùn)算，假設(shè)原型泵的具體工況點為Q1、H1～H4，包括所學(xué)的工況點Q1、H1，并且在具體進(jìn)行計算的時候可以滿足Q4>Q3>Q2>Q1，Q4>Q1>Q1的條件。在具體進(jìn)行計算的時候如果原型泵流量揚(yáng)程曲線同三次曲線之間呈現(xiàn)出重合關(guān)系，那么就可以的得帶工程式為：

H=XQ³+yQ²+zQ+d

在具體計算的時候可以根據(jù)克萊姆的方式和行列式知識計算出和三次曲線有關(guān)的未知系數(shù)數(shù)值，也就是公式中x、y、z以及d的數(shù)值，進(jìn)而可以制定最終的三次曲線方程。

在研究的時候如果假設(shè)D2是離心泵葉輪外徑切割處理之后的直徑，那么在進(jìn)行研究的時候可以利用D2=K*D2的計算方式，通過方程X（k）=yK³+zQ²+（cQ²-H）k+mQ³以及方程式X（k）=3yK²+2zQK+mQ²-H、k=k-x（k）/x（k）。在進(jìn)行計算的時候通過上述的方程式進(jìn)行優(yōu)化計算，并且計算的時候選擇迭代運(yùn)算法，并且將迭代的停止方式設(shè)置為k=k-x（k）/x（k）的數(shù)值小于0.001，并且其數(shù)值處在最小值，一般情況下這三種計算只需要經(jīng)過三次計算就可以取得相應(yīng)的結(jié)果，優(yōu)化應(yīng)用效果。

7.葉輪準(zhǔn)許的最大切割量

離心泵葉輪外徑切割需要多次進(jìn)行，并且結(jié)束完一次之后就需要開展實驗，切割實際上打破了流動相似的要求，也就是說無法滿足工況的相似之處。因此，相似拋物線以及切割線雖然在外貌上存在一定的形式程度，但是不是相似工況點的連接線，其內(nèi)涵也不是等比轉(zhuǎn)速和等效率曲線，而其中最為關(guān)鍵的是出口邊的速度三角形，后進(jìn)切割葉輪無法保證相似，因此會最大程度上提升葉輪進(jìn)口受到?jīng)_擊的程度。另外，在具體進(jìn)行應(yīng)用的時候還會導(dǎo)致壓水室的工作和最好工況漸行漸遠(yuǎn)導(dǎo)致出現(xiàn)能量虧損的現(xiàn)象，一般而言，切割量比較小的時候的效率可以視為相同，并且伴隨著切割量的增加會降低效率?；诖耍谶M(jìn)行研究的時候結(jié)合運(yùn)轉(zhuǎn)的經(jīng)濟(jì)性以及實用性進(jìn)行考慮，可以發(fā)現(xiàn)風(fēng)機(jī)以及泵的工作效率需要超過最大效率的8%，因此切割的進(jìn)行需要外徑具備一個最低范圍的極限值，并且通過對上述的情況進(jìn)行分析可以發(fā)現(xiàn)切割量和轉(zhuǎn)速之間存在較大的關(guān)系，在其大于350的時候葉輪通常不會采取切割的方式進(jìn)行處理，另外，在進(jìn)行切割的過程中需要對各種因素進(jìn)行全面考慮，在特殊情況下，可以利用實驗檢驗或者迭代運(yùn)算方法保證切割運(yùn)算的精確度^[3]。

（二）試驗結(jié)果分析

通過對上述的計算方程的實際情況進(jìn)行深入的分析，可以發(fā)現(xiàn)在進(jìn)行離心泵葉輪外徑切割的時候需要結(jié)合自身的實際情況選擇比較合適的切割方法，進(jìn)而可以增加其工作范圍，使得離心泵可以安全穩(wěn)定的運(yùn)作，提升其工作范圍，進(jìn)而可以滿足不同用戶的實際需求。

總結(jié)：綜上所述，隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及技術(shù)水平的提升，我國的工業(yè)發(fā)展水平迅速的提升，離心泵是常見的設(shè)備，在各個產(chǎn)業(yè)中具有比較廣泛的應(yīng)用，實際上離心泵葉輪外徑切割是保證離心泵設(shè)備可以安全穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵，也可以增加其工作的具體范圍，進(jìn)而可以在實踐的過程中不斷的提供切割的效率以及質(zhì)量，從而可以推進(jìn)整個產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，保證經(jīng)濟(jì)效益以及利用效益。

參考文獻(xiàn)：

[1]孫慶國.理實一體化教學(xué)模式在化工單元操作課程中的實踐探索——以離心泵特性曲線測試為例[J].山東化工，2021，50（06）：221-222.

[2]程效銳，賈寧寧，張雪蓮.誘導(dǎo)輪葉片后傾角對高速泵空化性能及誘導(dǎo)輪內(nèi)部能量轉(zhuǎn)換的影響[J].西華大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2021，40（02）：1-9.

[3]王延鋒，張連軍，段海鵬.基于遺傳算法-反向傳播神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的徑向式導(dǎo)葉多級泵水力性能優(yōu)化[J].科學(xué)技術(shù)與工程，2021，21（04）：1375-1381.