无码日韩精品一区二区免费暖暖,久久精品国产精品亚洲,开心播播网,女人床技48动态图,国产精品无码免费专区午夜

摘要

高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)熱(re)(re)鹽(yan)(yan)(yan)泵(beng)(beng)(beng)是一(yi)種(zhong)(zhong)用于處理高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)熔(rong)(rong)鹽(yan)(yan)(yan)溶液的(de)(de)(de)(de)泵(beng)(beng)(beng)，廣(guang)泛應(ying)用于化(hua)(hua)學、石(shi)油(you)和(he)電力(li)(li)(li)等能(neng)源行業。本文根(gen)(gen)據給定的(de)(de)(de)(de)設(she)(she)(she)(she)計(ji)(ji)(ji)(ji)參(can)數完成(cheng)了(le)(le)(le)(le)“光伏+光熱(re)(re)”電站儲(chu)能(neng)模塊熱(re)(re)鹽(yan)(yan)(yan)泵(beng)(beng)(beng)水力(li)(li)(li)及結(jie)構(gou)(gou)設(she)(she)(she)(she)計(ji)(ji)(ji)(ji)及CFD分(fen)(fen)析，包括熔(rong)(rong)鹽(yan)(yan)(yan)泵(beng)(beng)(beng)的(de)(de)(de)(de)工作原(yuan)理、熔(rong)(rong)鹽(yan)(yan)(yan)泵(beng)(beng)(beng)的(de)(de)(de)(de)選(xuan)型設(she)(she)(she)(she)計(ji)(ji)(ji)(ji)、材料(liao)(liao)選(xuan)擇，水力(li)(li)(li)模型的(de)(de)(de)(de)構(gou)(gou)建和(he)仿真(zhen)，木模圖的(de)(de)(de)(de)抽取繪制以及泵(beng)(beng)(beng)的(de)(de)(de)(de)結(jie)構(gou)(gou)設(she)(she)(she)(she)計(ji)(ji)(ji)(ji)等內容(rong)。在熔(rong)(rong)鹽(yan)(yan)(yan)泵(beng)(beng)(beng)的(de)(de)(de)(de)選(xuan)型設(she)(she)(she)(she)計(ji)(ji)(ji)(ji)方(fang)面，根(gen)(gen)據設(she)(she)(she)(she)計(ji)(ji)(ji)(ji)任務要(yao)(yao)求，計(ji)(ji)(ji)(ji)算(suan)(suan)出泵(beng)(beng)(beng)的(de)(de)(de)(de)主(zhu)要(yao)(yao)參(can)數，同時選(xuan)擇了(le)(le)(le)(le)可顯著提(ti)高(gao)(gao)泵(beng)(beng)(beng)的(de)(de)(de)(de)抗腐蝕性的(de)(de)(de)(de)設(she)(she)(she)(she)計(ji)(ji)(ji)(ji)材料(liao)(liao)。在CFturbo設(she)(she)(she)(she)計(ji)(ji)(ji)(ji)軟件(jian)上(shang)完成(cheng)水力(li)(li)(li)模型的(de)(de)(de)(de)設(she)(she)(she)(she)計(ji)(ji)(ji)(ji)。然后(hou)使(shi)用仿真(zhen)軟件(jian)進行模擬計(ji)(ji)(ji)(ji)算(suan)(suan)。根(gen)(gen)據計(ji)(ji)(ji)(ji)算(suan)(suan)結(jie)果分(fen)(fen)析了(le)(le)(le)(le)泵(beng)(beng)(beng)的(de)(de)(de)(de)流(liu)量、揚程、效率(lv)等參(can)數，說(shuo)明了(le)(le)(le)(le)這(zhe)些參(can)數對泵(beng)(beng)(beng)的(de)(de)(de)(de)性能(neng)影響(xiang)，并提(ti)出了(le)(le)(le)(le)相應(ying)的(de)(de)(de)(de)優(you)化(hua)(hua)方(fang)案(an)。在熔(rong)(rong)鹽(yan)(yan)(yan)泵(beng)(beng)(beng)的(de)(de)(de)(de)結(jie)構(gou)(gou)設(she)(she)(she)(she)計(ji)(ji)(ji)(ji)方(fang)面，本文設(she)(she)(she)(she)計(ji)(ji)(ji)(ji)了(le)(le)(le)(le)一(yi)種(zhong)(zhong)雙接(jie)管的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)熔(rong)(rong)鹽(yan)(yan)(yan)泵(beng)(beng)(beng)結(jie)構(gou)(gou)，通過(guo)優(you)化(hua)(hua)泵(beng)(beng)(beng)頭(tou)、泵(beng)(beng)(beng)軸(zhou)和(he)密封(feng)(feng)結(jie)構(gou)(gou)等關(guan)鍵部(bu)件(jian)的(de)(de)(de)(de)設(she)(she)(she)(she)計(ji)(ji)(ji)(ji)，提(ti)高(gao)(gao)了(le)(le)(le)(le)泵(beng)(beng)(beng)的(de)(de)(de)(de)密封(feng)(feng)性和(he)穩定性。關(guan)于零部(bu)件(jian)的(de)(de)(de)(de)設(she)(she)(she)(she)計(ji)(ji)(ji)(ji)，主(zhu)要(yao)(yao)以泵(beng)(beng)(beng)軸(zhou)和(he)密封(feng)(feng)為例，介紹了(le)(le)(le)(le)它們的(de)(de)(de)(de)設(she)(she)(she)(she)計(ji)(ji)(ji)(ji)原(yuan)則和(he)關(guan)鍵技術要(yao)(yao)點。

1、背景介紹

水(shui)泵(beng)屬于水(shui)力工(gong)(gong)作機(ji)，即(ji)消耗(hao)能量(liang)的(de)(de)機(ji)械。其作用是把原動機(ji)的(de)(de)機(ji)械能或外(wai)部能量(liang)轉換為液(ye)體介質的(de)(de)機(ji)械能。泵(beng)的(de)(de)種類(lei)很多，應(ying)(ying)用非常廣泛，在(zai)國民經(jing)濟(ji)的(de)(de)各個領域(yu)都(dou)有廣泛應(ying)(ying)用，是發展現代(dai)(dai)化(hua)農業、現代(dai)(dai)化(hua)工(gong)(gong)業、現代(dai)(dai)化(hua)國防必不可少的(de)(de)機(ji)器設備。熔鹽(yan)儲(chu)能作為單獨的(de)(de)儲(chu)能單元(yuan)模塊，可以(yi)很好匹配火(huo)(huo)電靈(ling)活改造、工(gong)(gong)業蒸汽生產(chan)需求。目前(qian)熱(re)(re)鹽(yan)泵(beng)儲(chu)能技術(shu)已經(jing)廣泛應(ying)(ying)用于太陽(yang)能光熱(re)(re)發電系統(tong)等新能源系統(tong)，利用了硝酸鹽(yan)儲(chu)能特性將太陽(yang)光熱(re)(re)能轉換為熔鹽(yan)的(de)(de)內(nei)能來(lai)存儲(chu)和發出(chu)能量(liang)，可以(yi)實現能量(liang)在(zai)系統(tong)之間的(de)(de)轉移(yi)，滿足可再生能源的(de)(de)電網調峰需求。除了光熱(re)(re)領域(yu)外(wai)，熱(re)(re)鹽(yan)儲(chu)能在(zai)熔鹽(yan)儲(chu)能供暖(nuan)、供蒸汽以(yi)及火(huo)(huo)電機(ji)組的(de)(de)靈(ling)活改造領域(yu)也有很大的(de)(de)競(jing)爭(zheng)優勢。

圖1.1熔鹽泵儲(chu)能(neng)單元

熔(rong)(rong)鹽(yan)儲(chu)能(neng)(neng)分為(wei)(wei)蓄(xu)熱(re)(re)(re)(re)(re)與(yu)(yu)放(fang)熱(re)(re)(re)(re)(re)兩個(ge)工作(zuo)過(guo)程(cheng)。蓄(xu)熱(re)(re)(re)(re)(re)過(guo)程(cheng)采用(yong)(yong)智能(neng)(neng)互補系統(tong)將風(feng)電(dian)、光伏(fu)、夜間(jian)低谷(gu)(gu)電(dian)、工業廢熱(re)(re)(re)(re)(re)作(zuo)為(wei)(wei)加(jia)熱(re)(re)(re)(re)(re)熔(rong)(rong)鹽(yan)的(de)能(neng)(neng)源，通過(guo)加(jia)熱(re)(re)(re)(re)(re)熔(rong)(rong)鹽(yan)存儲(chu)可再生(sheng)(sheng)能(neng)(neng)源或低谷(gu)(gu)電(dian)能(neng)(neng)。放(fang)熱(re)(re)(re)(re)(re)過(guo)程(cheng)在換(huan)(huan)(huan)熱(re)(re)(re)(re)(re)系統(tong)中(zhong)高溫熔(rong)(rong)鹽(yan)與(yu)(yu)水(shui)(shui)換(huan)(huan)(huan)熱(re)(re)(re)(re)(re)，產(chan)生(sheng)(sheng)水(shui)(shui)蒸(zheng)汽，驅動渦輪機工作(zuo)，對外發電(dian)。熔(rong)(rong)鹽(yan)儲(chu)能(neng)(neng)系統(tong)常與(yu)(yu)光伏(fu)、風(feng)電(dian)、核能(neng)(neng)等(deng)系統(tong)相耦合。加(jia)熱(re)(re)(re)(re)(re)后(hou)(hou)(hou)產(chan)生(sheng)(sheng)的(de)蒸(zheng)汽與(yu)(yu)用(yong)(yong)戶側(ce)循(xun)(xun)(xun)(xun)環(huan)水(shui)(shui)回(hui)水(shui)(shui)進行換(huan)(huan)(huan)熱(re)(re)(re)(re)(re)，換(huan)(huan)(huan)熱(re)(re)(re)(re)(re)后(hou)(hou)(hou)產(chan)生(sheng)(sheng)的(de)凝(ning)結水(shui)(shui)經過(guo)處(chu)理后(hou)(hou)(hou)可回(hui)到熔(rong)(rong)鹽(yan)放(fang)熱(re)(re)(re)(re)(re)循(xun)(xun)(xun)(xun)環(huan)中(zhong)繼續循(xun)(xun)(xun)(xun)環(huan)使(shi)用(yong)(yong)，換(huan)(huan)(huan)熱(re)(re)(re)(re)(re)后(hou)(hou)(hou)的(de)循(xun)(xun)(xun)(xun)環(huan)水(shui)(shui)供水(shui)(shui)供熱(re)(re)(re)(re)(re)用(yong)(yong)戶使(shi)用(yong)(yong)，經熱(re)(re)(re)(re)(re)用(yong)(yong)戶使(shi)用(yong)(yong)后(hou)(hou)(hou)的(de)循(xun)(xun)(xun)(xun)環(huan)水(shui)(shui)回(hui)水(shui)(shui)，再與(yu)(yu)蒸(zheng)汽進行換(huan)(huan)(huan)熱(re)(re)(re)(re)(re)，完成蒸(zheng)汽/水(shui)(shui)換(huan)(huan)(huan)熱(re)(re)(re)(re)(re)循(xun)(xun)(xun)(xun)環(huan)。

雙罐系統適用于大(da)面積供暖(nuan)、工業蒸(zheng)汽、發電(dian)(dian)、電(dian)(dian)廠(chang)的(de)調峰、清潔電(dian)(dian)能的(de)消納等域。

圖1.2雙罐系統

2、泵的選型設計

本(ben)次設(she)計所提供(gong)的(de)(de)參數要(yao)求為(wei)揚程H=78.6m，流量Q=1285.58m3/h，目標(biao)效率(lv)(lv)η=72.0%。根據高(gao)溫泵(beng)(beng)(beng)的(de)(de)設(she)計要(yao)求，熱鹽泵(beng)(beng)(beng)的(de)(de)轉速不會太高(gao)，因此(ci)泵(beng)(beng)(beng)轉速確定(ding)為(wei)n=1480r/min。為(wei)達(da)到(dao)較高(gao)的(de)(de)水力(li)效率(lv)(lv)，本(ben)文設(she)計的(de)(de)熱鹽泵(beng)(beng)(beng)的(de)(de)泵(beng)(beng)(beng)軸(zhou)與(yu)葉輪相連接，泵(beng)(beng)(beng)的(de)(de)進出口(kou)直徑，可以(yi)由合理的(de)(de)進口(kou)流速以(yi)及轉速確定(ding)。

由于本次設計(ji)(ji)的熱鹽泵(beng)(beng)是多級(ji)(ji)泵(beng)(beng)，選(xuan)擇分級(ji)(ji)數(shu)(shu)時，每次分級(ji)(ji)的效率都需(xu)要單獨計(ji)(ji)算(suan)。不同級(ji)(ji)數(shu)(shu)泵(beng)(beng)之間的轉(zhuan)速(su)，流(liu)量是不變(bian)的，因此每次計(ji)(ji)算(suan)只(zhi)需(xu)改(gai)變(bian)揚(yang)程，計(ji)(ji)算(suan)出(chu)各(ge)自的比轉(zhuan)速(su)以及(ji)總(zong)(zong)效率。分析計(ji)(ji)算(suan)得出(chu)的各(ge)級(ji)(ji)比轉(zhuan)速(su)，對比總(zong)(zong)效率的變(bian)化(hua)幅(fu)度，選(xuan)擇提高級(ji)(ji)數(shu)(shu)后(hou)效率不再(zai)明顯上(shang)升的級(ji)(ji)數(shu)(shu)作(zuo)為本次設計(ji)(ji)泵(beng)(beng)的級(ji)(ji)數(shu)(shu)。根(gen)據計(ji)(ji)算(suan)結果，本次設計(ji)(ji)選(xuan)擇二(er)級(ji)(ji)泵(beng)(beng)。各(ge)級(ji)(ji)比轉(zhuan)速(su)及(ji)總(zong)(zong)效率如下表2.1所示：

表2.1各級比轉速

計(ji)算(suan)泵(beng)(beng)的(de)軸(zhou)功率和(he)原動機(ji)功率，據此選擇(ze)合適(shi)的(de)電機(ji)。最后計(ji)算(suan)軸(zhou)徑(jing)(jing)和(he)輪轂直徑(jing)(jing)。泵(beng)(beng)軸(zhou)的(de)直徑(jing)(jing)應按其可(ke)(ke)承受的(de)外載荷(he)和(he)剛度(du)及臨(lin)(lin)(lin)界(jie)轉(zhuan)(zhuan)速條件確定，查閱(yue)資料(liao)(liao)可(ke)(ke)以確定本次設(she)(she)計(ji)所(suo)需材料(liao)(liao)的(de)許用(yong)應力。因為扭矩是泵(beng)(beng)軸(zhou)最主(zhu)要的(de)載荷(he)，所(suo)以在開始設(she)(she)計(ji)時(shi)，可(ke)(ke)按扭矩確定泵(beng)(beng)軸(zhou)的(de)最小直徑(jing)(jing)。本次設(she)(she)計(ji)采用(yong)347H奧氏(shi)體不銹鋼，查閱(yue)資料(liao)(liao)可(ke)(ke)知該不銹鋼在560℃高溫下(xia)許用(yong)應力。同(tong)時(shi)應根(gen)據所(suo)設(she)(she)計(ji)泵(beng)(beng)的(de)具體情況，考慮影響(xiang)剛度(du)和(he)臨(lin)(lin)(lin)界(jie)轉(zhuan)(zhuan)速的(de)大(da)概(gai)因素，可(ke)(ke)對初(chu)算(suan)的(de)軸(zhou)徑(jing)(jing)作適(shi)當的(de)修改，并圓整到標(biao)準直徑(jing)(jing)。待泵(beng)(beng)轉(zhuan)(zhuan)子設(she)(she)計(ji)完成后，再(zai)對軸(zhou)的(de)強度(du)、剛度(du)和(he)臨(lin)(lin)(lin)界(jie)轉(zhuan)(zhuan)速進行詳細的(de)校核。

3、水力模型設計優化

葉(xie)(xie)(xie)(xie)(xie)輪(lun)導(dao)葉(xie)(xie)(xie)(xie)(xie)是(shi)泵的(de)(de)(de)(de)(de)主(zhu)(zhu)要(yao)過(guo)流部件，是(shi)影響(xiang)工作效(xiao)率的(de)(de)(de)(de)(de)主(zhu)(zhu)要(yao)因素(su)，主(zhu)(zhu)要(yao)作用是(shi)把原動(dong)(dong)機(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)機(ji)械能(neng)轉(zhuan)化為液體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)勢能(neng)與動(dong)(dong)能(neng)。從(cong)工藝角度分析，離心泵葉(xie)(xie)(xie)(xie)(xie)輪(lun)屬于旋轉(zhuan)圓盤類零件，葉(xie)(xie)(xie)(xie)(xie)輪(lun)的(de)(de)(de)(de)(de)水力設計(ji)(ji)在泵的(de)(de)(de)(de)(de)經濟性(xing)、節能(neng)性(xing)等方面都有(you)極(ji)大(da)的(de)(de)(de)(de)(de)應用價值(zhi)。導(dao)葉(xie)(xie)(xie)(xie)(xie)的(de)(de)(de)(de)(de)水力設計(ji)(ji)是(shi)建立在葉(xie)(xie)(xie)(xie)(xie)輪(lun)設計(ji)(ji)之后，導(dao)葉(xie)(xie)(xie)(xie)(xie)的(de)(de)(de)(de)(de)作用是(shi)收集葉(xie)(xie)(xie)(xie)(xie)輪(lun)出(chu)口處(chu)的(de)(de)(de)(de)(de)液體(ti)并輸送至下一級葉(xie)(xie)(xie)(xie)(xie)輪(lun)吸入(ru)口或(huo)出(chu)口，減小液體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)流動(dong)(dong)速度，其中(zhong)液體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)壓(ya)力能(neng)是(shi)由(you)它所(suo)具有(you)的(de)(de)(de)(de)(de)動(dong)(dong)能(neng)轉(zhuan)換成的(de)(de)(de)(de)(de)，消(xiao)除液體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)旋轉(zhuan)運動(dong)(dong)，保證液體(ti)軸對稱流出(chu)葉(xie)(xie)(xie)(xie)(xie)輪(lun)，從(cong)而(er)減少水力損失。在本次(ci)設計(ji)(ji)中(zhong)，采用空間導(dao)葉(xie)(xie)(xie)(xie)(xie)。

本次設計利用泵與旋(xuan)轉機械專業設計工具CFturbo軟件對泵的(de)兩級葉(xie)(xie)輪(lun)進(jin)(jin)行設計。CFturbo專業的(de)葉(xie)(xie)輪(lun)及(ji)蝸殼(ke)設計軟件，其(qi)參數化(hua)(hua)的(de)設計使得(de)軟件的(de)通(tong)用性更(geng)強，完備(bei)的(de)接口可(ke)以(yi)保證模(mo)(mo)型向(xiang)多種CAD/CFD/CAE軟件工具輸出。通(tong)過(guo)CFturbo與其(qi)他建模(mo)(mo)和仿真(zhen)工具結合(he)，可(ke)以(yi)快速實現從設計到(dao)仿真(zhen)，從優化(hua)(hua)到(dao)生產制造的(de)整(zheng)個過(guo)程的(de)一(yi)體(ti)化(hua)(hua)，從而為泵等旋(xuan)轉機械的(de)設計單位提供一(yi)體(ti)化(hua)(hua)的(de)解(jie)決方案(an)。打開CFturbo軟件輸入(ru)此(ci)次設計需要(yao)的(de)參數：流量：Q=1285.58m3/h、揚(yang)程：H=39.3m、轉速：n=1480 r/min。然后進(jin)(jin)行葉(xie)(xie)輪(lun)的(de)水(shui)力(li)設計。

添加(jia)葉(xie)輪(lun)。本次設計(ji)的(de)(de)(de)(de)泵(beng)比轉速較小(xiao)，流量大(da)，揚程較高，軸(zhou)面(mian)(mian)(mian)流道窄而長(chang)因(yin)此設計(ji)時(shi)選擇Radial/Mixed-flow Impeller，即離心/混流葉(xie)輪(lun)。輸入葉(xie)輪(lun)進(jin)口(kou)直徑Ds=280mm、葉(xie)輪(lun)出口(kou)直徑D2=380mm和葉(xie)輪(lun)出口(kou)寬(kuan)度b2=60mm。設計(ji)軸(zhou)面(mian)(mian)(mian)投(tou)影(ying)圖。調整(zheng)前后(hou)(hou)蓋板(ban)型線(xian)為(wei)光滑(hua)(hua)的(de)(de)(de)(de)曲(qu)線(xian)，使葉(xie)片進(jin)出口(kou)之間的(de)(de)(de)(de)面(mian)(mian)(mian)積(ji)均勻(yun)變化，將進(jin)口(kou)邊改為(wei)流暢的(de)(de)(de)(de)曲(qu)線(xian)，由于熔鹽泵(beng)的(de)(de)(de)(de)設計(ji)要(yao)求，需要(yao)將葉(xie)片出口(kou)設計(ji)為(wei)傾斜(xie)(xie)20°的(de)(de)(de)(de)斜(xie)(xie)線(xian)，通過調節前后(hou)(hou)蓋板(ban)型線(xian)使橫截(jie)面(mian)(mian)(mian)積(ji)呈均勻(yun)增(zeng)大(da)變化，即F-L曲(qu)線(xian)變成一條斜(xie)(xie)向上的(de)(de)(de)(de)盡量光滑(hua)(hua)的(de)(de)(de)(de)曲(qu)線(xian)，使流道為(wei)擴張型流道，確保泵(beng)的(de)(de)(de)(de)運行使流體減速增(zeng)壓初步完成設計(ji)的(de)(de)(de)(de)導葉(xie)和葉(xie)輪(lun)的(de)(de)(de)(de)軸(zhou)面(mian)(mian)(mian)投(tou)影(ying)圖如(ru)圖3.1和圖3.2所示。

圖3.1葉(xie)輪(lun)初始軸面投影(ying)圖

圖(tu)3.2導葉軸面投影圖(tu)

輸入泵的(de)主要(yao)參數后，依次設(she)置葉(xie)(xie)(xie)輪(lun)(lun)和導葉(xie)(xie)(xie)的(de)葉(xie)(xie)(xie)片(pian)屬(shu)性，葉(xie)(xie)(xie)輪(lun)(lun)葉(xie)(xie)(xie)片(pian)數為(wei)6，導葉(xie)(xie)(xie)葉(xie)(xie)(xie)片(pian)數為(wei)8。調整葉(xie)(xie)(xie)片(pian)型線，進(jin)行(xing)葉(xie)(xie)(xie)片(pian)加(jia)厚，對葉(xie)(xie)(xie)片(pian)進(jin)行(xing)修圓等(deng)操作，完成水(shui)力模型的(de)設(she)計。

圖3.3熔鹽泵水力(li)模型

從CFturbo中(zhong)(zhong)將已經(jing)構建(jian)好了(le)的(de)(de)(de)(de)(de)葉輪(lun)(lun)，導(dao)葉模型(xing)導(dao)出，并設(she)置(zhi)繪制(zhi)網(wang)格(ge)(ge)的(de)(de)(de)(de)(de)參(can)數(shu)。在Ansys TurboGrid中(zhong)(zhong)打開(kai)葉輪(lun)(lun)葉片(pian)模型(xing)，設(she)置(zhi)網(wang)格(ge)(ge)數(shu)量，葉輪(lun)(lun)的(de)(de)(de)(de)(de)網(wang)格(ge)(ge)數(shu)設(she)置(zhi)為(wei)500000，導(dao)葉的(de)(de)(de)(de)(de)網(wang)格(ge)(ge)數(shu)目設(she)置(zhi)為(wei)400000。完成葉輪(lun)(lun)和導(dao)葉的(de)(de)(de)(de)(de)網(wang)格(ge)(ge)模型(xing)。然后(hou)將網(wang)格(ge)(ge)模型(xing)導(dao)入流(liu)場計(ji)(ji)(ji)算的(de)(de)(de)(de)(de)前處理文件中(zhong)(zhong)，完成仿真參(can)數(shu)設(she)置(zhi)后(hou)開(kai)始模擬計(ji)(ji)(ji)算。根據(ju)計(ji)(ji)(ji)算的(de)(de)(de)(de)(de)結(jie)果修改本次設(she)計(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)水力模型(xing)，設(she)計(ji)(ji)(ji)方案的(de)(de)(de)(de)(de)仿真計(ji)(ji)(ji)算結(jie)果應(ying)達到設(she)計(ji)(ji)(ji)要求的(de)(de)(de)(de)(de)揚程和效率，設(she)計(ji)(ji)(ji)方案的(de)(de)(de)(de)(de)葉輪(lun)(lun)和導(dao)葉的(de)(de)(de)(de)(de)沖(chong)角應(ying)達到趨近于(yu)零沖(chong)角的(de)(de)(de)(de)(de)范圍，同時在葉輪(lun)(lun)和導(dao)葉的(de)(de)(de)(de)(de)流(liu)道中(zhong)(zhong)應(ying)盡可能(neng)的(de)(de)(de)(de)(de)避免(mian)脫流(liu)及漩(xuan)渦的(de)(de)(de)(de)(de)產生，并使葉片(pian)受力均勻

圖3.4前蓋板(ban)葉輪流(liu)場(chang)

圖3.5前蓋板導葉流場

圖3.6后蓋板葉輪流場

圖(tu)3.7后蓋板(ban)導葉流場

4、木模圖及結構設計

將優化(hua)完(wan)成的水力模型從CFturbo中以(yi)IGES的形式導(dao)出(chu)，然后(hou)在UG建(jian)模軟件中打開此(ci)文件，在UG繪(hui)(hui)圖(tu)軟件中抽取出(chu)葉(xie)輪(lun)及(ji)導(dao)葉(xie)的木模圖(tu)。導(dao)葉(xie)軸面(mian)(mian)(mian)投影(ying)圖(tu)上(shang)，在葉(xie)片(pian)(pian)進口(kou)邊與(yu)前蓋板(ban)的交(jiao)點處(chu)畫一(yi)條(tiao)(tiao)平行(xing)于x軸的直(zhi)線(xian)(xian)(xian)(xian)。并將這(zhe)條(tiao)(tiao)直(zhi)線(xian)(xian)(xian)(xian)作為移動對(dui)象，沿z軸等距(ju)復制11條(tiao)(tiao)直(zhi)線(xian)(xian)(xian)(xian)，使(shi)這(zhe)一(yi)共12條(tiao)(tiao)直(zhi)線(xian)(xian)(xian)(xian)將從葉(xie)片(pian)(pian)進口(kou)邊與(yu)前蓋板(ban)的交(jiao)點到(dao)(dao)出(chu)口(kou)邊與(yu)后(hou)蓋板(ban)的交(jiao)點的距(ju)離等距(ju)分割，并將這(zhe)些直(zhi)線(xian)(xian)(xian)(xian)分別編號0到(dao)(dao)11。把這(zhe)12條(tiao)(tiao)直(zhi)線(xian)(xian)(xian)(xian)旋轉一(yi)定度數，使(shi)每(mei)個切面(mian)(mian)(mian)都把導(dao)葉(xie)葉(xie)片(pian)(pian)實體(ti)完(wan)全切割。然后(hou)繪(hui)(hui)制出(chu)每(mei)一(yi)個切面(mian)(mian)(mian)與(yu)葉(xie)片(pian)(pian)工作面(mian)(mian)(mian)、背面(mian)(mian)(mian)的相交(jiao)曲(qu)(qu)線(xian)(xian)(xian)(xian)。將這(zhe)些相交(jiao)曲(qu)(qu)線(xian)(xian)(xian)(xian)和軸面(mian)(mian)(mian)投影(ying)圖(tu)都投影(ying)到(dao)(dao)同一(yi)平面(mian)(mian)(mian)上(shang)，然后(hou)保存為dwg格式文件。繪(hui)(hui)制完(wan)成的葉(xie)輪(lun)及(ji)導(dao)葉(xie)木模圖(tu)如圖(tu)4.1，4.2所示(shi)。

圖4.1葉輪木模圖

圖4.1葉輪木模圖

設(she)(she)計(ji)泵(beng)的(de)總體結構，在CAXA制圖軟(ruan)件中(zhong)完(wan)成總裝圖的(de)繪制。本(ben)次設(she)(she)計(ji)的(de)是(shi)液(ye)下(xia)泵(beng)，為了便于(yu)機組的(de)拆(chai)裝、檢修，確(que)定泵(beng)為立式放置；從(cong)下(xia)往上裝，軸(zhou)徑從(cong)上到下(xia)變細(xi)。從(cong)下(xia)到上分(fen)別是(shi)泵(beng)頭部(bu)分(fen)，連接(jie)管道和(he)軸(zhou)承箱。整(zheng)軸(zhou)長度(du)18m，最大液(ye)下(xia)深度(du)15m。

泵(beng)(beng)頭(tou)部分最下方是過(guo)濾網，可以(yi)過(guo)濾流體中的(de)雜物，防(fang)止(zhi)介質中存在雜質對(dui)泵(beng)(beng)的(de)過(guo)流效率的(de)影響甚至堵塞過(guo)流通(tong)道(dao)。軸上(shang)安裝(zhuang)有襯套(tao)(tao)(tao)，通(tong)過(guo)螺釘(ding)固定(ding)連接，起(qi)到(dao)了密封，磨(mo)損(sun)(sun)保護等作用(yong)，同(tong)時(shi)襯套(tao)(tao)(tao)中間(jian)(jian)(jian)開有縫(feng)隙，便于(yu)零件(jian)(jian)之(zhi)(zhi)間(jian)(jian)(jian)的(de)配(pei)合(he)，因此襯套(tao)(tao)(tao)安裝(zhuang)方式較為(wei)簡單，當泵(beng)(beng)工作一定(ding)時(shi)間(jian)(jian)(jian)，襯套(tao)(tao)(tao)磨(mo)損(sun)(sun)嚴(yan)重時(shi)，可以(yi)通(tong)過(guo)直接更換襯套(tao)(tao)(tao)來(lai)對(dui)泵(beng)(beng)進行維修。由于(yu)襯套(tao)(tao)(tao)是固定(ding)件(jian)(jian)，不(bu)能(neng)直接與主軸相(xiang)(xiang)連，因此軸與襯套(tao)(tao)(tao)需(xu)要通(tong)過(guo)軸套(tao)(tao)(tao)相(xiang)(xiang)隔開，軸套(tao)(tao)(tao)上(shang)還安裝(zhuang)了緊定(ding)螺釘(ding)，防(fang)止(zhi)軸套(tao)(tao)(tao)滑移。而軸套(tao)(tao)(tao)需(xu)要跟隨(sui)主軸旋(xuan)轉，所以(yi)襯套(tao)(tao)(tao)與軸套(tao)(tao)(tao)之(zhi)(zhi)間(jian)(jian)(jian)也開有縫(feng)隙，作為(wei)旋(xuan)轉件(jian)(jian)和(he)非旋(xuan)轉件(jian)(jian)之(zhi)(zhi)間(jian)(jian)(jian)的(de)間(jian)(jian)(jian)隔，防(fang)止(zhi)襯套(tao)(tao)(tao)產(chan)生過(guo)多磨(mo)損(sun)(sun)，也減(jian)少(shao)了泵(beng)(beng)的(de)效率損(sun)(sun)耗。如圖(tu)4.3為(wei)泵(beng)(beng)頭(tou)部分結(jie)構圖(tu)。

圖4.3泵頭

設計(ji)連接(jie)管(guan)(guan)道(dao)(dao)部分每(mei)個(ge)法(fa)(fa)蘭之間的(de)(de)(de)(de)間距為2000mm，共六個(ge)連接(jie)件，通過螺栓連接(jie)在一起。法(fa)(fa)蘭旁邊(bian)加裝了支撐板，用(yong)以加強(qiang)(qiang)管(guan)(guan)道(dao)(dao)的(de)(de)(de)(de)結構強(qiang)(qiang)度。同時(shi)(shi)本次(ci)設計(ji)的(de)(de)(de)(de)連接(jie)管(guan)(guan)道(dao)(dao)采用(yong)雙管(guan)(guan)的(de)(de)(de)(de)形式(shi)，這(zhe)種(zhong)設計(ji)在輸(shu)送熔鹽介質時(shi)(shi)，擁有比單(dan)管(guan)(guan)更好的(de)(de)(de)(de)性(xing)(xing)(xing)能。同時(shi)(shi)可(ke)以使泵在較短的(de)(de)(de)(de)時(shi)(shi)間內完成(cheng)更多(duo)的(de)(de)(de)(de)工作，提(ti)高泵的(de)(de)(de)(de)效率和性(xing)(xing)(xing)能，并(bing)加強(qiang)(qiang)泵的(de)(de)(de)(de)耐久性(xing)(xing)(xing)和可(ke)靠性(xing)(xing)(xing)。接(jie)管(guan)(guan)中的(de)(de)(de)(de)軸(zhou)(zhou)(zhou)套作用(yong)是平衡軸(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)帶來(lai)的(de)(de)(de)(de)軸(zhou)(zhou)(zhou)向力，防止滑(hua)(hua)動軸(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)向下滑(hua)(hua)移，提(ti)高泵接(jie)管(guan)(guan)的(de)(de)(de)(de)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)。滑(hua)(hua)動軸(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)對主軸(zhou)(zhou)(zhou)起支撐作用(yong)，減小泵工作時(shi)(shi)產生的(de)(de)(de)(de)傳(chuan)動阻力，防止磨損過多(duo)。如(ru)圖(tu)4.4為連接(jie)管(guan)(guan)道(dao)(dao)的(de)(de)(de)(de)結構圖(tu)。

圖4.4連接管道

最后(hou)是軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)箱部(bu)分(fen)，軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)箱下方與接管相(xiang)連(lian)(lian)，上(shang)方安(an)裝(zhuang)電(dian)(dian)機，根據計(ji)算(suan)得(de)出的(de)(de)(de)功率(lv)(lv)，本(ben)次(ci)設計(ji)選(xuan)擇的(de)(de)(de)電(dian)(dian)機為(wei)(wei)Y系列355型號的(de)(de)(de)立式電(dian)(dian)機。軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)箱通(tong)過(guo)(guo)底板(ban)與過(guo)(guo)流管道連(lian)(lian)接在一起，底板(ban)作(zuo)(zuo)(zuo)為(wei)(wei)承(cheng)(cheng)(cheng)重(zhong)件，需要承(cheng)(cheng)(cheng)擔整個軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)箱箱以(yi)及電(dian)(dian)機的(de)(de)(de)重(zhong)量(liang)，因(yin)此設計(ji)得(de)較厚(hou)。填(tian)料(liao)(liao)密(mi)封通(tong)過(guo)(guo)壓蓋和螺(luo)栓帶來的(de)(de)(de)軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)向(xiang)預緊力(li)的(de)(de)(de)作(zuo)(zuo)(zuo)用(yong)(yong)(yong)使填(tian)料(liao)(liao)產生(sheng)軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)向(xiang)壓縮(suo)變形,同時(shi)引起填(tian)料(liao)(liao)產生(sheng)膨(peng)脹(zhang)的(de)(de)(de)趨勢,而填(tian)料(liao)(liao)的(de)(de)(de)膨(peng)脹(zhang)又受到軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)表面(mian)的(de)(de)(de)阻礙(ai)作(zuo)(zuo)(zuo)用(yong)(yong)(yong),使其與兩(liang)表面(mian)之間產生(sheng)緊貼,間隙被(bei)填(tian)塞而達(da)到密(mi)封的(de)(de)(de)作(zuo)(zuo)(zuo)用(yong)(yong)(yong)。填(tian)料(liao)(liao)密(mi)封的(de)(de)(de)一端安(an)裝(zhuang)有(you)通(tong)氣孔，用(yong)(yong)(yong)來通(tong)入惰性(xing)氣體，可以(yi)減(jian)少主(zhu)軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)以(yi)及其他精(jing)密(mi)部(bu)件的(de)(de)(de)氧化，提高泵(beng)(beng)的(de)(de)(de)使用(yong)(yong)(yong)壽命。本(ben)次(ci)設計(ji)使用(yong)(yong)(yong)的(de)(de)(de)是圓錐滾子軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)，可以(yi)平(ping)衡泵(beng)(beng)運行(xing)時(shi)產生(sheng)的(de)(de)(de)徑向(xiang)力(li)和軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)向(xiang)力(li)。泵(beng)(beng)工(gong)作(zuo)(zuo)(zuo)時(shi)軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)和主(zhu)軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)由于高速(su)旋轉，會(hui)產生(sheng)大量(liang)熱量(liang)，使軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)箱內(nei)溫度升高，因(yin)此需要在軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)箱內(nei)兩(liang)端分(fen)別安(an)裝(zhuang)下風(feng)葉(xie)和上(shang)風(feng)葉(xie)用(yong)(yong)(yong)來散(san)熱，防(fang)止溫度過(guo)(guo)高影響(xiang)泵(beng)(beng)的(de)(de)(de)運行(xing)效率(lv)(lv)。軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)箱上(shang)端是簧片聯軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)器，由簧片和簧片套組(zu)成(cheng)，其作(zuo)(zuo)(zuo)用(yong)(yong)(yong)是連(lian)(lian)接軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)箱和電(dian)(dian)機連(lian)(lian)接起來，起到傳遞扭矩的(de)(de)(de)作(zuo)(zuo)(zuo)用(yong)(yong)(yong)。軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)箱結構如圖4.5所示。

圖4.5軸承箱

5、結論

本文根據設(she)計(ji)任(ren)務(wu)書的(de)(de)(de)(de)(de)要求計(ji)算(suan)出(chu)所需要的(de)(de)(de)(de)(de)功率(lv)，軸徑等(deng)數據，完(wan)成(cheng)選型設(she)計(ji)。然(ran)后(hou)在(zai)(zai)(zai)CFturbo水(shui)力(li)(li)設(she)計(ji)軟(ruan)(ruan)件(jian)中(zhong)輸入泵的(de)(de)(de)(de)(de)基(ji)本參數，分(fen)別(bie)(bie)設(she)置葉(xie)(xie)輪(lun)(lun)和(he)(he)導(dao)葉(xie)(xie)的(de)(de)(de)(de)(de)軸面投影圖(tu)，葉(xie)(xie)片(pian)型線和(he)(he)葉(xie)(xie)片(pian)加厚，完(wan)成(cheng)泵的(de)(de)(de)(de)(de)水(shui)力(li)(li)模型設(she)計(ji)。將葉(xie)(xie)輪(lun)(lun)和(he)(he)導(dao)葉(xie)(xie)模型導(dao)出(chu)后(hou)進(jin)行網格劃分(fen)，然(ran)后(hou)在(zai)(zai)(zai)CFX仿真軟(ruan)(ruan)件(jian)里(li)分(fen)別(bie)(bie)完(wan)成(cheng)泵在(zai)(zai)(zai)1.1，1.0和(he)(he)0.9倍流量工況下的(de)(de)(de)(de)(de)仿真計(ji)算(suan)。對計(ji)算(suan)得出(chu)的(de)(de)(de)(de)(de)數據和(he)(he)流場進(jin)行分(fen)析并提出(chu)優化(hua)方(fang)案，修改(gai)水(shui)力(li)(li)模型，直到水(shui)力(li)(li)模型仿真結果中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)揚程和(he)(he)效率(lv)滿足設(she)計(ji)要求，流場優秀(xiu)。然(ran)后(hou)在(zai)(zai)(zai)3D軟(ruan)(ruan)件(jian)里(li)抽取出(chu)葉(xie)(xie)輪(lun)(lun)和(he)(he)導(dao)葉(xie)(xie)對應的(de)(de)(de)(de)(de)木模圖(tu)，最后(hou)在(zai)(zai)(zai)CAXA制圖(tu)軟(ruan)(ruan)件(jian)里(li)完(wan)成(cheng)泵的(de)(de)(de)(de)(de)總裝(zhuang)圖(tu)繪制。