首个实物水力优化验证样机整机精铸制造《选型及分析》

所有的积累技术终究可以制造水力验证机了。声明,查泵网不是要造泵卖泵,查泵网是要验证更好化工泵水力产品,提供给合作的企业版客户(泵企),让合作的泵厂拥有比市场上更好的水力产品。

使用硅胶覆模技术,针对40-160的小流量区的水力进行优化设计,并制造整机。无论是泵体,泵盖,叶轮轴承箱体等所有零部件均采用精密铸造的方式,制造水力验证样机。预计这将是化工行业首个全精铸的整机

  • 泵体,叶轮将采用全新的水力设计,适配水力优化的技术目标

  • 保证外形及加工图纸的不变,以适配现有产品。

  • 重新设计轴承箱体,也将通过本次样机进行验证。

  • 根据工艺的理解,对泵盖,泵体的外观进行部分的修正。测试外观改进的可行性分析


以上是本次验证机的目标,预计从设计到制造,希望年内能实现,因为还有其他工作需要同步进行!然后在合作的企业进行水力实验。也希望您提出更好的改进意见,这里都可以采纳进行验证。本次验证查泵网将记录每个设计和制造过程分享给朋友!

《选型及分析》

本次样机选取的水力模型是针对化工泵Z系列40-160的小流量区域。

 当工况选择流量10m3/h,扬程:30m的工况条件时候:传统Z系列产品选型如下:

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这里只能选择40-160产品,但工况点落入到非优工作区,进而导致无论效率还是水力平稳性都非常的不好。而这个工况点还是比较常用的工况。

按照查泵网水力优化的BEP调整方案,就比较适合这类产品的优化,见下图的优化方案:

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可以通过水力修正,使得BEP点向左移动,使得小流量区的水力更加有效。但为了实现这个技术目标就必须重新设计叶轮和泵体。而这也将是本次样机制造需要完成的。

首先,查泵网要建立原始的产品的CFD模型,用来对比分析优化后能否到达优化的目的。就好比先建立好坐标系进行对比验证。

下图是按原始水力(40-160)BEP点在27.5m3/h的CFD水力进行分析的技术结果:

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图中的效率为水力效率,与实际效率有差别。从图中可以看到,流量在15处的水力效率是70。如果你从选型软件获得效率是45也不用怀疑,因为这里的效率是水力效率,还没有换算成实际的效率。水力效率可以用来定义水力优化的技术参考。但实际效率还需要样机的验证。

将BEP点设计为15m3/h

通过水力的重新设计,将泵体,以及叶轮进行了重新设计,叶轮经过分析,还是5个叶片,修正了入口角度,同时为了提高扬程,将出口角度设计为25度,包角为185度,入口直径由原来的170mm修改为165mm.泵体也根据设计的BEP点进行了重新设计

下图为优化后的曲线图

首先对比下流量10m3/h,扬程:30m的工况条件时候不同水力的流线图:

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从数据上来看,在相同流量下,优化后扬程对比提高3m,水力效率提高了6个点,实际效率提高需要实验确定。

细心的你是否发现,蜗壳在优化后变小了。

这里汽蚀没有分析,因为这个应该是变化不是很大,需要实验才能最终确定。

对比一下如果在工况点 流量14m3/h,扬程:35m情况下选型的结果。

下图为常规的40-160选型结果

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可以看出优化后的产品将更加具有竞争力!

查泵网定义的三个优化方向:

1 不改变泵体,对叶轮进行修正,提升扬程;

2 不改变泵体,对叶轮进行修正降低NPSH;

改变泵体,使得BEP点左移动,提升效率。

目前第二项目已经在客户的实际合同中得到验证,按客户要求短期内不能公布。第三项就是这个样机实验,因为这个是不能按照客户的合同来设计,必须走样机验证的道路!

查泵网将以此为专题,不定期的更新项目的进展,包括设计,蜡型,铸造,组装,实验。也许最终实验结果未能达到预期,但坚信方向是对的!