□ 刘东升 □ 钱 俊 □ 霍幼文

上海凯士比泵有限公司 上海 200245

1 研究背景

近年来,在离心泵的研究领域涌现了许多成果,涉及产品结构、材料工艺、水力性能、空化性能、力特性、压力脉动、振动噪声,以及相关专利标准[1-10]。在细分领域离心泵平衡轴向力方面,科研人员提出了一些新方案[11-18],应用于各种工业场景,取得了良好的效果。

不同的客户对离心泵的需求是不一样的,需要设计师进行差异化深度设计,兼顾制造成本、运行能耗、备件消耗等。对于单级离心泵而言,大多数场合会选择带有平衡孔的叶轮,以减小离心泵轴向力及轴承磨损,提高离心泵的可靠性,延长使用寿命。

国内外学者针对平衡孔对离心泵效率的影响和对离心泵流量扬程曲线造成的变化进行了许多研究,但较少有具体案例的定量描述。一般而言,增加平衡孔后,会造成离心泵扬程减小,效率降低。笔者对比分析三台具有不同比转速水力模型的离心泵试验数据,定量描述增加平衡孔后离心泵水力性能的变化规律。

2 离心泵结构

离心泵为水平卧式安装,左侧通过进口锥管水平进水,经过叶轮、导叶体、出口弯管后水平出水。右侧通过联轴器、扭矩仪和电机相连。离心泵实物如图1所示,离心泵结构如图2所示。为了研究平衡孔对离心泵水力性能的影响,同一台泵分别采用两种叶轮进行试验,一种是有平衡孔的叶轮,一种是没有平衡孔的叶轮,如图3所示。

图1 离心泵实物

图2 离心泵结构

图3 试验用叶轮