可調(diào)式渣油泵ZYB2.1/3.5B的泵動(dòng)力密封和停車密封裝置
副葉輪動(dòng)力密封:
副葉輪動(dòng)力密封(又叫離心密封、流體動(dòng)力密封等)可分為副葉片密封和副葉輪密封。當(dāng)可調(diào)式渣油泵轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),葉輪就產(chǎn)生壓力為P出的液體,再流向出口的同時(shí)也壓向填料室,使介質(zhì)往外泄漏。但由于副葉片和副葉輪的作用,它產(chǎn)生了離心力P1′或P2′。其方向與葉輪產(chǎn)生壓力P出的方向相反。故能把泄漏出來的液體頂回去。即在密封腔內(nèi)形成了“等壓密封”或“負(fù)壓密封”,使渣油泵在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中達(dá)到滴油不漏。由于有停車密封裝置,可調(diào)式渣油泵在停車時(shí)也能得到密封。
1.副葉片密封的計(jì)算
在葉輪后蓋板平面上作幾條開式徑向肋筋,這就是副葉片。它與泵殼保持著很小的間隙中,液體也以葉輪近似的角速度旋轉(zhuǎn),而不是像沒有副葉片時(shí)那樣為角速度的一半。這樣就使得液體作用在填料室處的壓力減少了。
在沒有副葉片作用時(shí),后蓋板上液體的壓力分布為ABEF。我們知道當(dāng)葉輪有副葉片時(shí)其產(chǎn)生的壓力變化規(guī)律也是拋物線。其產(chǎn)生的壓力變化值為GKFG的面積。
由此可求出:
KF=EF-EK={[H-(U22-Ub2)/8g]-[H-(U22-Ur2)/8g-(U22-Ub2)/2g]}(1)
由于副葉片與泵殼之間存在一定的間隙。在間隙中液體的角速度小于葉輪的角速度ω,但大于ω/2。
斯捷潘諾夫認(rèn)為這個(gè)角速度可近似取為:ω′=ω(1+t/s)/2
式中:ω′—工作輪后蓋板與泵殼間隙中液體的角速度
ω—工作輪的角速度
S—泵殼與葉輪后蓋副葉片的距離
t—副葉片的平均高度
由此,可以得到填料室前液體壓力EK的計(jì)算式即:
HBr=H2-1/285(n/1000)2{D22-DR2+[(s+t)/s](DR2-Db2)}
式中:HBr—副葉片減壓后的壓頭(米油柱)
H2=H-V32/2g,V3=KV3√2Gh
V3為蝸殼內(nèi)平均流速
在計(jì)算時(shí),可以事先假定它為等壓密封,即HBr=0;若是負(fù)壓密封即取HBr為負(fù)值代入公式(2),可求出副葉片的外徑DR。如果求出的DR大于D2值時(shí),則需要考慮副葉輪密封結(jié)構(gòu)。
在計(jì)算時(shí),t可事先選定。一般取0.5~1厘米,s-t是副葉片與泵殼的間隙,其值要由加工精度來保證。間隙越小,平衡能力越大,但加工裝配要求高。與此間隙有關(guān)的零件精度為4~6級時(shí),一般取s-t=0.03~0.3厘米,(小泵取小值)。另外,該計(jì)算所得的DR值往往偏大。正確數(shù)值還應(yīng)該經(jīng)過試驗(yàn)修正后確定。
2.副葉輪動(dòng)力密封的計(jì)算
副葉輪動(dòng)力密封在石油化工行業(yè),電鍍行業(yè)輸送特殊介質(zhì)方面有著特定效果。我們由于襯膠泵工作需要,在這方面進(jìn)行了一些試驗(yàn)研究。在替代填料密封和機(jī)械密封方面取得一定效果。在襯膠泵中較好地采用了副葉輪動(dòng)力密封。繼后又在F型耐腐蝕泵中替代機(jī)械密封。實(shí)踐證明,動(dòng)力密封很有發(fā)展前途。
當(dāng)渣油泵運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),假定副葉輪腔內(nèi)間隙Z中得液體ω液=ψω旋轉(zhuǎn),由于有間隙的存在顯然液體的角速度ω液小于工作輪的角速度W。其比值用ψ表示。那么副葉輪外圓
r付任意半徑的壓力差為:
P2付=γ/2g(U22付-U2液)=γ/g(ψ2ω2(r22付-r2液)/2(3)
當(dāng)付導(dǎo)葉與副葉輪間隙Δ較大時(shí),可以認(rèn)為P2=P高。當(dāng)間隙Δ較小時(shí),可以認(rèn)為:
P2=P高ω2/8g(r22付-r12付)
假定低壓側(cè)液體所在半徑r=r液,這時(shí)副葉輪所產(chǎn)生的較大壓差為
ΔPmax=Cγ/8gω2(D22付-D12付)
若用揚(yáng)程來表示,那么
HP=ΔPmax/γ=C/8g(nπ/30)2*(D22付-D12付)
將g=980厘米/秒2代入,簡化可得:
HP=C/71.6(n/1000)2(D22付-D12付)
式中C為反壓系數(shù),它由葉片高度h、和間隙Z來決定。精確植尚未能用解析法來求取,而只能由實(shí)驗(yàn)給出。通過各種實(shí)驗(yàn)的匯總,為了計(jì)算的方便,設(shè)計(jì)時(shí)可取為:
Z>3毫米時(shí)取C=0.75-0.8
Z<3毫米時(shí)取C=0.85-0.9
在副葉輪的光滑面,同樣產(chǎn)生一個(gè)壓力為Hs,其方向與副葉輪壓力相反的升壓。
Hs=CsHts(6)
式中Hs-副葉輪光滑面升壓(米)
Cs-光滑面系數(shù),一般取Cs=0.1
Hts-副葉輪光滑面的理論升壓(米)
Hts=1/71.6(n/1000)2(D22光付-D12光付)
整個(gè)副葉輪動(dòng)力密封升壓能
副葉輪動(dòng)力密封:
副葉輪動(dòng)力密封(又叫離心密封、流體動(dòng)力密封等)可分為副葉片密封和副葉輪密封。當(dāng)可調(diào)式渣油泵轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),葉輪就產(chǎn)生壓力為P出的液體,再流向出口的同時(shí)也壓向填料室,使介質(zhì)往外泄漏。但由于副葉片和副葉輪的作用,它產(chǎn)生了離心力P1′或P2′。其方向與葉輪產(chǎn)生壓力P出的方向相反。故能把泄漏出來的液體頂回去。即在密封腔內(nèi)形成了“等壓密封”或“負(fù)壓密封”,使渣油泵在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中達(dá)到滴油不漏。由于有停車密封裝置,可調(diào)式渣油泵在停車時(shí)也能得到密封。
1.副葉片密封的計(jì)算
在葉輪后蓋板平面上作幾條開式徑向肋筋,這就是副葉片。它與泵殼保持著很小的間隙中,液體也以葉輪近似的角速度旋轉(zhuǎn),而不是像沒有副葉片時(shí)那樣為角速度的一半。這樣就使得液體作用在填料室處的壓力減少了。
在沒有副葉片作用時(shí),后蓋板上液體的壓力分布為ABEF。我們知道當(dāng)葉輪有副葉片時(shí)其產(chǎn)生的壓力變化規(guī)律也是拋物線。其產(chǎn)生的壓力變化值為GKFG的面積。
由此可求出:
KF=EF-EK={[H-(U22-Ub2)/8g]-[H-(U22-Ur2)/8g-(U22-Ub2)/2g]}(1)
由于副葉片與泵殼之間存在一定的間隙。在間隙中液體的角速度小于葉輪的角速度ω,但大于ω/2。
斯捷潘諾夫認(rèn)為這個(gè)角速度可近似取為:ω′=ω(1+t/s)/2
式中:ω′—工作輪后蓋板與泵殼間隙中液體的角速度
ω—工作輪的角速度
S—泵殼與葉輪后蓋副葉片的距離
t—副葉片的平均高度
由此,可以得到填料室前液體壓力EK的計(jì)算式即:
HBr=H2-1/285(n/1000)2{D22-DR2+[(s+t)/s](DR2-Db2)}
式中:HBr—副葉片減壓后的壓頭(米油柱)
H2=H-V32/2g,V3=KV3√2Gh
V3為蝸殼內(nèi)平均流速
在計(jì)算時(shí),可以事先假定它為等壓密封,即HBr=0;若是負(fù)壓密封即取HBr為負(fù)值代入公式(2),可求出副葉片的外徑DR。如果求出的DR大于D2值時(shí),則需要考慮副葉輪密封結(jié)構(gòu)。
在計(jì)算時(shí),t可事先選定。一般取0.5~1厘米,s-t是副葉片與泵殼的間隙,其值要由加工精度來保證。間隙越小,平衡能力越大,但加工裝配要求高。與此間隙有關(guān)的零件精度為4~6級時(shí),一般取s-t=0.03~0.3厘米,(小泵取小值)。另外,該計(jì)算所得的DR值往往偏大。正確數(shù)值還應(yīng)該經(jīng)過試驗(yàn)修正后確定。
2.副葉輪動(dòng)力密封的計(jì)算
副葉輪動(dòng)力密封在石油化工行業(yè),電鍍行業(yè)輸送特殊介質(zhì)方面有著特定效果。我們由于襯膠泵工作需要,在這方面進(jìn)行了一些試驗(yàn)研究。在替代填料密封和機(jī)械密封方面取得一定效果。在襯膠泵中較好地采用了副葉輪動(dòng)力密封。繼后又在F型耐腐蝕泵中替代機(jī)械密封。實(shí)踐證明,動(dòng)力密封很有發(fā)展前途。
當(dāng)渣油泵運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),假定副葉輪腔內(nèi)間隙Z中得液體ω液=ψω旋轉(zhuǎn),由于有間隙的存在顯然液體的角速度ω液小于工作輪的角速度W。其比值用ψ表示。那么副葉輪外圓
r付任意半徑的壓力差為:
P2付=γ/2g(U22付-U2液)=γ/g(ψ2ω2(r22付-r2液)/2(3)
當(dāng)付導(dǎo)葉與副葉輪間隙Δ較大時(shí),可以認(rèn)為P2=P高。當(dāng)間隙Δ較小時(shí),可以認(rèn)為:
P2=P高ω2/8g(r22付-r12付)
假定低壓側(cè)液體所在半徑r=r液,這時(shí)副葉輪所產(chǎn)生的較大壓差為
ΔPmax=Cγ/8gω2(D22付-D12付)
若用揚(yáng)程來表示,那么
HP=ΔPmax/γ=C/8g(nπ/30)2*(D22付-D12付)
將g=980厘米/秒2代入,簡化可得:
HP=C/71.6(n/1000)2(D22付-D12付)
式中C為反壓系數(shù),它由葉片高度h、和間隙Z來決定。精確植尚未能用解析法來求取,而只能由實(shí)驗(yàn)給出。通過各種實(shí)驗(yàn)的匯總,為了計(jì)算的方便,設(shè)計(jì)時(shí)可取為:
Z>3毫米時(shí)取C=0.75-0.8
Z<3毫米時(shí)取C=0.85-0.9
在副葉輪的光滑面,同樣產(chǎn)生一個(gè)壓力為Hs,其方向與副葉輪壓力相反的升壓。
Hs=CsHts(6)
式中Hs-副葉輪光滑面升壓(米)
Cs-光滑面系數(shù),一般取Cs=0.1
Hts-副葉輪光滑面的理論升壓(米)
Hts=1/71.6(n/1000)2(D22光付-D12光付)
整個(gè)副葉輪動(dòng)力密封升壓能
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