3D测绘技术在离心泵改造中的应用

离心泵在运行过程中,叶轮、导叶、口环及轴套等会出现不同程度的磨损和腐蚀,离心泵会出现效率下降、流量扬程达不到要求、振动,甚至气蚀等情况,影响离心泵的运行。或是由于现场工艺参数的变化,原泵已经不再适合运行要求了。这时需要我们对离心泵进行改进,以便满足运行要求。而在进行离心泵水力改进时,最重要的是要知道原泵的叶轮、导叶等的水力模型,     

泵叶轮削减对离心泵性能的影响研究

在工业生产中,尤其是在使用过大尺寸离心泵的场合,离心泵很难运行在最佳状态,因而提出了泵叶轮削减法来提高离心泵的运行性能。通过对1台离心泵的叶轮进行7次削减测试,用实验的方法总结了叶轮削减对于离心泵最高效能点的影响。此方法成功解决了因尺寸过大或节流导致超压的问题,效果显著,具有重要的应用价值。     

螺旋离心泵不同工况下流固耦合受力分析

螺旋离心泵叶轮结构不对称性，在运行过程中所受一定的轴向力和径向力，对运行效率具有较大影响。对螺旋离心泵进行了全流道固液两相流计算，对叶轮表面压力分布、叶轮表面应力分布进行了分析，得出随着工况不断向大流量方向偏移，叶轮表面的压强逐渐增大，但叶片工作面和背面之间的压差却越来越小。流量和扬程呈负相关的关系，即流量越大，扬程越低。螺旋离心泵在运行过程中存在极大的轴向力，还受到一定的径向力。轴向力随着流量的增大而增大，扬程的增大而减小。螺旋离心泵在设计工况下运行最为稳定，越是偏离设计工况，内部流动情况越为紊乱，螺旋离心泵运行越不稳定，叶轮表面应力分布同样呈现出与流量负相关，即流量增大，叶片的应力和应变变小，在进行叶轮设计时，应在小流量工况下进行强度校核。     

青岛娄山河污水处理厂离心泵改造与实践

以青岛娄山河污水处理厂进水离心泵为背景,研究了离心泵运行存在的问题,通过分析问题原因,并结合相似设备的性能曲线和结构特点,对离心泵叶轮部分进行了升级改造,经过现场运行实践,达到了节能降耗的目的,取得了很好的运行效果。     

离心泵进口基于高效区宽度的优化及影响分析

化工离心泵常常会在偏离最优工况的条件下运行，结合“双碳”政策，化工离心泵在工况变化时依然处于高效运行显得尤为重要。因此，如何拓宽高效区宽度成为一个重要的问题。以一台六叶片离心泵作为研究对象，进行了数值模拟，将离心泵部分叶片进口处型线调整为螺旋型并分析了其对离心泵外特性的影响。结果表明：设计工况下，调整两枚叶片离心泵的外特性高于调整三枚叶片；周向相位变化将导致离心泵外特性变化；调整后，离心泵高效区变宽，小流量工况下叶轮效率显著提高。     

离心泵叶轮区瞬态流动及压力脉动特性

目前离心泵过流部件的瞬态流动分析主要集中在蜗壳内,对旋转叶轮区内的流动特性研究较少。基于RNG k-ε湍流模型和滑移网格,对不同工况下离心泵内部瞬态流场进行数值模拟,计算得到的离心泵扬程和效率曲线与试验结果吻合较好。在离心泵叶片正背面分别设置3个监测点,分析叶轮区压力脉动特性。结果表明,设计工况下叶片正背面压力脉动的主频为叶轮转频或2倍叶轮转频,非设计工况下其主频均为叶轮转频。从叶轮进口到出口,叶片正背面的压力脉动最大幅值都逐渐增大。同一监测点上压力脉动最大幅值在小流量时最大,约为设计工况下5倍。分析小流量工况下叶轮内部相对速度分布,叶轮出口处附近随时间变化的旋涡是内部流动不均匀的主要原因,使得离心泵在该工况下运行效率低、压力脉动强度大。     

利用性能参数变化规律诊断离心泵泄漏故障的研究

为研究如何利用装置中离心泵性能参数变化规律诊断离心泵泄漏故障,根据装置特性和工作点变化特点,对离心泵泄漏导致的装置工作点参数和离心泵叶轮性能参数变化规律进行了分析。结果表明,离心泵泄漏增加导致装置流量和扬程降低;工作点扬程降低,离心泵叶轮内通过的流量增加,离心泵的功率变大;离心泵的效率降低。故障案例诊断的结果证明利用泄漏引起的性能参数变化规律进行离心泵泄漏故障的诊断是可行的。     

节段式多级离心泵的轴向力平衡

目前国内多级离心泵大多采用平衡盘平衡轴向力，在泵运行后期，随着泵叶轮、密封环、导叶的磨损，叶轮流道中心与导叶不对中使转子产生较大的轴向力，从而导致平衡盘原可平衡的轴向力无法平衡，影响机组的安全运行，介绍了一种新的轴向力平衡方法，采用平面推力球轴承来平衡轴向力。     

基于流场计算的螺旋离心泵叶轮静力学分析

为研究螺旋离心泵叶轮结构的振动特性,首先建立螺旋离心泵内部流场三维模型,对设计工况下的螺旋离心泵内流场进行了定常数值模拟,得到了叶片表面的压力载荷分布;建立叶轮有限元模型,以螺旋离心泵全流道三维定常数值模拟计算结果为基础,利用顺序耦合技术进行了有预应力的叶轮静应力分析和模态分析,结果表明:叶轮的最大应力出现在叶片进口的轮毂处,叶轮强度满足设计要求;叶轮最大的形变区域出现在叶片进口的轮缘处;叶轮的变形域随着频率的增加而增大;叶轮的各阶固有频率远大于泵的运行频率,因此在运行过程中不易发生共振现象。     

偏离工况下离心泵的压力脉动和振动分析

为分析偏离工况下离心泵压力脉动和振动情况,本文采用大涡模拟和滑移网格技术研究一离心泵在偏离工况下叶轮内部和叶轮与蜗壳动静干涉位置的压力脉动,并对其进行了频域分析。分析结果表明:离心泵内部流动产生的压力脉动主频多数情况下是其通过频率。在不同运行工况下,叶轮出口处的压力脉动幅值均最大,大流量偏离工况下离心泵内部各部分压力脉动特性与设计工况基本相同,只是脉动幅值略有增大;小流量偏离工况下,离心泵叶轮出口(叶轮和蜗壳动静干涉区域)压力脉动幅值有所增大,脉动主频不再是通过频率,而且其频谱宽度明显增大;当离心泵运行工况小于0.6Q时,压力脉动明显比设计工况剧烈。     

多级离心泵叶轮口环磨损监测方法研究

采用计算流体动力学理论对多级离心泵整机流场进行了建模,分析了多级离心泵口环间隙对整机流场的影响,得到了多级离心泵效率随口环磨损变化的曲线,引入了轴向振动指标,将效率与轴向振动相结合,提出一种口环磨损量实时监测评估方法。建立了多级离心泵实验台,将实验结果与模拟结果相对比,验证了所提出方法的可行性。通过实验分析了口环磨损故障与叶轮腐蚀以及堵塞故障的特点,排除了叶轮腐蚀及堵塞对口环磨损实时监测的影响,完善了所提出方法。     

多级离心泵振动现象的谐响应分析

影响多级离心泵异常振动的因素众多,如管路特性对泵工作特性的影响;输油量变化对泵工作特性的影响;空化现象对泵工作性能及振动特性的影响;离心泵转子不平衡等都会造成多级离心泵产生异常振动.针对离心泵转子不平衡可能会导致多级离心泵异常振动的问题,通过SolidWorks对离心泵转子进行三维建模,并用ANSYS对模型进行了谐响应分析,根据分析结果可以判断出叶轮受损或泵轴轻微变形使离心泵转子谐响应值发生较大偏差,得出了引起多级离心泵异常振动的原因是叶轮受损或泵轴轻微变形导致转子质量分布不均所造成的.将分析结果用于实际生产指导,对原油外输站外输泵的重点部位进行了检查修复,消除了离心泵震动异常现象.     

基于CFD技术的超低比转速离心泵叶轮的优化设计

离心泵近年来在工业领域中得到了十分普遍的应用,而叶轮属于离心泵的关键部件之一,叶轮设计在很大程度上关系到离心泵的运行性能.叶轮在离心泵中的受力状态较为复杂,不但会承受自传形成的离心力,同时其叶片还会承受流体高速运动带来的冲击力.过去的叶轮设计往往是依靠统计的经验公式对其尺寸参数予以确定,但这样的缺陷在于并未强调其内部流...     

前置轴流叶轮对离心泵汽蚀性能的影响

随着离心泵向高转速化发展,离心泵的汽蚀性能成为其稳定运行的重要因素。本研究在离心轮前安装一种特殊的轴流式叶轮以提高离心泵的抗汽蚀性能。轴流式叶轮的水力设计采用升力法,设计完成后用PUMPLINX软件对装有轴流式叶轮的离心泵进行数值模拟,模拟结果表明:装有轴流式叶轮的离心泵其性能参数符合设计要求,且临界汽蚀余量显著降低到安全范围内。最后对此泵做性能试验和汽蚀试验,试验后把试验结果与装有常规诱导轮的离心泵的试验结果进行对比,结果表明,在此次研究中,装有轴流式叶轮做诱导轮的离心泵其性能与汽蚀特性均符合设计要求,并且很好地改善了装有常规诱导轮的离心泵此前在结构上的问题。     

基于3D机器视觉的离心泵叶轮智能无序上料技术应用研究

离心泵的生产目前仍以人工手动操作为主,为了提高离心泵生产的自动化程度,降低工人劳动强度,设计并搭建了基于3D机器视觉的离心泵叶轮智能无序上料系统。离心泵叶轮智能无序上料系统采用双目视觉结合结构光技术采集场景中的三维信息,重点研究了工程塑料、铝合金和不锈钢3种不同材料的叶轮在3D机器视觉下的成像表现,通过实验研究得出了光源设计的优化参数,实现了叶轮位姿的识别和抓取。此外,通过实验模拟了叶轮上料过程,在不同摆放条件下的抓取成功率均超过了90%,验证了离心泵叶轮智能无序上料系统的可行性,并分析了随机摆放条件下铝合金叶轮及不锈钢叶轮存在个别无法识别的原因。     

钛泵叶轮轮毂的磨损与维修

我公司氯碱生产中盐水输送采用IH８０－６５－１６０型全钛离心泵。该泵在使用过程中，经常发生“滚键”、叶轮螺母脱落甚至轴头断裂等严重事故，原因在于碳钢键在盐水介质中被腐蚀，使轴与叶轮发生相对转动，造成叶轮轮毂严重磨损，与轴的配合达不到技术要求。有的叶轮磨损十分严重，已达到报废程度。为此，我们采取了以下维修措施。首先将碳钢键改为不锈钢键，对叶轮的修复采用轮毂镶套的办法，如图１所示，先将４３２１５６（４－３）均布１．叶轮２．轮毂套３．叶轮螺母４．销钉５．轴６．轴套图１叶轮后盖板左侧轮毂部分车去，并将…     

全密度装置循环水泵的异常振动现象研究

针对炼化装置某单级双吸式离心水泵运行中出现的振动值过大等问题展开调查研究、分析计算,找出造成水泵振动过大的主要原因,结合生产装置的实际情况,通过切割法改变离心泵叶轮的几何尺寸,进而改变离心泵的工艺参数,合理的解决了设备运行故障。     

超低比转速离心屏蔽泵的试验研究

在超低比转速范围内，对圆盘打孔叶轮离心屏蔽泵进行了试验研究，简介几套圆盘打孔叶轮实测方案。比较超低比转速离心泵的性能，分析造成这种差别的原因。     

离心泵叶轮口环撕裂原因分析

某大型工业离心泵在生产运行中转子叶轮口环发生撕裂。通过外观检查、成分分析、断口分析、金相组织分析和硬度测试等手段对断裂性质进行诊断,分析口环撕裂原因。结果表明:材质确为ZG06Cr13Ni4Mo,基体组织均为回火索氏体加逆转变奥氏体。可以诊断断裂性质为脆性断裂,口环撕裂的主要原因是由于基体材质中存在大量的非金属夹杂物并存在链状分布的情况,严重破坏了基体的连续性,导致叶轮口环的力学性能下降。在运行过程中的工作载荷作用下,裂纹首先在叶轮口环材质基体中的链状非金属夹杂物处萌生,并沿着非金属夹杂物扩展直至口环发生撕裂,从而引发叶轮失效。     

长短叶片设计对改善离心泵汽蚀性能的作用

通过将含有偶数叶片数的离心泵叶轮设计为长短叶片间隔的方式，可以增大叶轮喉部的过流面积，降低叶轮喉部的液流速度，改善泵的吸人性能，很好地避免了泵在大流量点运行时发生严重的汽蚀现象。