泥浆泵的流量及泄漏分析

2013/12/7 21:48:52      点击:

1.流
不考虑压缩和泄漏等实际因素影响,转子泵在单位时问内输送的液体容积,称为理论流量,以泥浆泵为例来计算,即:
Qth=pi/2*r*D2*L*n   m3/min  (1)
式中:r-叶轮面积利用系数;
D-外圆直径,m;
L-叶轮长度,m:
n-转子泵的转速,r/min。
2.内泄漏流量理论计算模型
泥浆泵间隙包括叶轮与叶轮之间的间隙,叶轮与机壳之间的间隙,以及叶轮与墙板之间的间隙。在进、出口压差作用下,液体通过转子间隙由出口腔向进液腔的流动称为内泄漏。目前工程上通常采用的内泄漏流量理论计算模型为(如图1所示):令转子间隙为零,用缩放喷管模型来模拟内泄漏效应。液体在喷管中有亚临界和超临界两种状态,转折点称为临界状斜。由于喷管两端分别为转子泵进、出口压力,将两者之比定义为压缩比s=乃,只。临界压力比为:
Ec=((k+1)/2)power(k/(k-1))   (2)

                     图1内泄漏流动模型
(1)亚临界泄漏公式
亚临界流动状态下,液体从喷管入口流至喉部截面时,能完全膨胀到压力P。
液体在喷管喉部膨胀到与进液腔内相同的状态。引入泄漏系数,通过喷管喉部截面的泄漏量(即内泄漏量)为:
Qbf=60at*f*(2R*Ts*(e-1))(1/2)  (m3/min)  (3)
(2)超临界泄漏流动
速通过喷管喉部截面,在喉部截面以外再加速至超音速。只按下式计算:
Pc=Pd/(ec)   (4)
液体在喷管喉部膨胀到临界压力之后,在喉部以外自由膨胀,在喷管出口达到与进液腔内相同的状态(密度为风口)。此处的容积流量,为转子泵的内泄漏流量,即:
n 60a‘fi (m3/rain) (5)
Qbi=60a*fi/pso*(k*Pd*ps*e(1/k))(1/2)   (5)
式中:pso-进液腔的密度,kg/m3:
Ps-进液压力,Pa;
Pd-出口压力,Pa;
ps-进液口的液体密度,kg/m3。
3.空冷凸轮转子泵内泄漏量经验公式
泄漏量的修J下先从空冷凸轮转子泵开始,在空冷转子泵的泄漏量基本上正确的基础上考虑带逆流冷却的转子泵的泄漏量的计算方法。常用的内泄漏量的经验计算公式为:
叶轮与叶轮以及叶轮与机壳间的泄漏量采用如下公式:
Qbl=60L*d1*(2△P/ps)(1/2) (m3/min) (6)
d1=2dr+dl,dr-叶轮与机壳间隙,dl-叶轮之间间隙。
4.外泄漏流量
液体通过轴端间隙的泄露称为外泄漏。凸轮转子泵的工作压力较低,迷宫泄露流量通常按斯托道拉(Stodola)方法计算,外泄漏流量为:
Qbj=60aj*fj*((Pd)2-(Pa)2*e/Z/Pd/ps)(1/2)  m3/min  (9)
5.小结
介绍了凸轮转子泵的结构、分类以及结构特点,然后给出了它的工作原理,并介绍了预进液原理,最后,以泥浆泵为例进行了热力学分析,重点介绍了流量和泄漏量的计算方法。

 

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