锅炉给水泵的变型设计程崇胜辛合雷

　　在栗的设计、生产中，经常遇到每个电厂所用的锅炉给水泵，其型号各种各样，而参数更是各不相同。我厂对这些泵进行设计时，如果按照新泵的水力设计步骤，先选定模型泵，然后按泵的相似理论进行计算设计，则不仅需要设计很多图纸，花费大量设计时间，而且在生产中，还需要制作大量模具，这样，就会浪费很多资金和时间，造成极大的负担。这个时候，若采用仅改动叶轮、导叶的出口宽度、叶轮导叶的直径或泵的级数的泵的变型设计法，事情就比较简单了。

　　锅炉给水栗的变型设计，仅需改动叶轮、导叶的出口宽度、叶轮导叶直径或泵的级数这4个因素的其中一个或几个，设计工作量就比按泵的相似理论重新设计，大大减少了设计工作量，而即使叶轮、导叶改动，叶轮、导叶模具也不需重新制作，进、出水段、中段、水封体等铸件根本就不需作改动，更不需要做模具，生产周期和生产成本都可大幅降低。因此，我厂生产中经常采用变型设计。而事实上，我厂80%以上的锅炉给水泵的设计都是通过泵的变型设计完成的。

　　2通过改变给水泵的叶轮、导叶流道宽度改变泵的性能参数如果需设计的泵的扬程与已经生产过的泵的扬程比较接近，转速相同，而流量相差较大，这时，用改变泵的叶轮、导叶流道的设计方法，进行变型设计，是比较适合的。

　　vw―出口轴面速度V，―容积效率制造叶轮蜡模时，通过平移叶轮盖板，仅改变叶轮出口宽度则与流量有关的认、少2、7/都可以认为不变，这样，栗的流量与叶轮出口宽度成正比（如所示），即：b2―模型泵叶轮出口宽度b2'――设计泵叶轮出口宽度H~~模型泵扬程W设计栗扬程可以通过已经生产过的菜性能试验报告，计算出需要设计泵叶轮的出口宽度。

　　叶轮出口宽度改变，导叶进口宽度也要做相应改变，一般导叶进口宽度的改变量，等于叶轮出口宽度改变量即可。比如叶轮进口宽度增大5mm，由15mm改为20 mm，则导叶进口宽度也应增加5mm，由18mm改为23mm 111111改为24mm，对应的泵流量由270t/h变为400t/h，导叶进口宽度由19 mm改为26mm，有几种泵就是通过改变叶轮出口宽度与导叶进口宽度设计的。

　　应该注意的是，在设计中选择合适的叶轮出口宽度与导叶进口宽度时，应根据原先泵的试验性能曲线，换算转化成要设计栗的性能曲线，看是否合适。转换的方法为：先选定合适的62'，可以在机械制图中，将原先泵的性能曲线中的（-77曲线分别建成图块，将图块方向坐标缩放比例改为的值，直接转换<-曲线；也可以分别选定几个i/值，算出对应的丑然后，绘制出设计的性能曲线。合适的判定是，在额定流量下设计泵的效率应在高效区，且*高效率点对应流量应大于额定流量，设计泵扬程应保证能满足用户要求。

　　根据我厂多年的经验，给水泵的流量与叶轮出口宽度并不完全成比例，由叶轮出口宽度大的泵换算到叶轮出口宽度小的泵，计算出的流量要比泵实际流量大，由叶轮出口宽度小的泵换算到叶轮出口宽度大的泵，计算出的流量要比泵实际流量小。这是因为叶轮出口宽度大的栗，泵的比转数也大，泵效率也高。在设计中要注意，由叶轮出口宽度大的泵作为模型泵设计叶轮出口宽度小的泵时，叶轮出口宽度应比计算值适当加大，留出适当的余量。同时，选择模型泵时，要选择流量*接近要设计泵流量的泵作为模型泵。

　　3通过改变锅炉给水泵的叶轮直径改变泵的性能参数若用户要求的给水泵的扬程和流量低于已有栗的扬程和流量，且低的不多，可以利用切割定律H进行变型设计，是比较适合的。

　　我厂锅炉给水泵的叶轮，比转数一般在60~ 120之间，根据我厂生产经验，比较适合切割定律中的一般离心泵叶轮的切割，即转速相同时，切割前后流量、扬程之比等于切割前后叶轮直径的一次方、二次方之比（如所示）：转速不同时，切割前后流量、扬程之比根据原先泵的试验性能曲线，转化成要设计泵的性能曲线，看是否合适。转换的方法为：先选定合适的ZV，可以在机械制图中，将原先栗的性能曲线中的0-77曲线分别建成图块，将图块的方向坐标缩放比例改为0V（f/n）的值，H方向坐标缩放比例改为（ZV/认U7n）2的值；将图块的（方向坐标缩放比例改为（iV/如（f/n）的值，7方向坐标缩放比例不变，仍为1，直接转换曲线。

　　在生产中，切割叶轮外径一般指仅仅切割叶片，而保留前后盖板不变。

　　若用户要求的给水泵的扬程和流量高于已有泵的扬程和流量，且高的不多，也可将切割定律反过来运用，将已有泵的叶轮当作切割后的叶轮，要设计的泵当作没有切割的叶轮反算过未。这种设计方法在生产中经常用到。叶轮直径增大，则与叶轮配合的导叶入口处尺寸也应加大，导叶加大后保持叶轮与导叶之间间隙不变。

　　在已有泵的基础上，增大叶轮直径，也不需重新做模具。导叶只需在车削加工时将导叶进口车大即可，可完全用原导叶毛坯加工。

　　增大叶轮直径一般不能增加太多，因为叶轮直径增加太多，不仅蜡模制作困难，且可能因导叶冲角及叶轮出口角改变，导致效率下降，扬程增加也不再符合切割定律。根据我厂生产经验，叶轮直径切割或增加时，一般不超过5 %.当叶轮直径增加或减少5%，仍不能满足用户要求时，一般通过采用另一种变型设计方法一-增加或减少叶轮级数来完成。

　　4通过增加或减少叶轮级数改变泵的性能参数若用户要求的给水泵的扬程和流量与已有泵的扬程和流量相差较多，叶轮直径增加或减少5%，同时流道加宽，仍不能满足用户要求时，这时一般采用增加或减少泵的级数的方法设计。因要考虑泵轴的强度和刚度，增加泵的级数一般只考虑增加一级。

　　锅炉给水泵大多为多级节段式泵，改变泵的级数的设计比较方便。如栗的级数增加一级，则轴、拉紧螺栓、泵罩的长度相应加长，中段、导叶等与泵级数有关的零件数量增加一个，泵其余零件则不用改动。

　　锅炉给水泵若仅增加或减少级数，转速保持相同时，则栗的性能参数可认为流量不变，扬程的算法是除以模型泵级数，得到单级扬程，然后乘上改后泵级数，即：锅炉给水菜增加或减少级数，转速不同时，多换算几点，画出要设计泵的性能曲线，因用户所要的泵流量不一定跟模型泵相同，而泵的性能曲线是连续的，画出要设计栗的性能曲线后，只要在用户所需流量下，栗的扬程能满足用户要求，且效率在高效区即可，不需要新泵额定工作点一定要与模型泵相对应。

　　如果给水泵加长一级，应重新校核一下泵轴强度及刚度若强度及刚度不够，则不能用增加级数的方法设计新泵。

　　如果给水泵减少级数，则可以不止减一级，应重新计算平衡盘的平衡力M是否足够；若不够时应重新设计平衡盘及平衡套平衡盘的平衡力）。

　　5通过改变锅炉给水泵的叶轮、导叶流道宽度，叶轮、导叶直径，叶轮级数多个因素改变泵的性能参数在泵的变型设计中，改动单个因素往往不能满足用户要求，为使变型新泵能更好满足用户的要求，经常需要改变多个因素进行变型设计。

　　改变多个因素进行变型设计，可以改动3个因素中的任意两个，设计虽比较复杂，但可以看作单个因素叠加。如一台泵，在转速相同的情况下，既改变叶轮、导叶流道宽度，叶轮、导叶直径，又改变叶轮级数，则：根据模型栗的试验性能曲线，转化成要设计泵的性能曲线，看是否合适。转换的方法为：先选定合适的zv、匕可以在机械制图中，将原先泵的性能曲线中的<-好、Pi曲线分别建成图块，将图块的方向坐标缩放比例改为/㈨（6//6的值，Y方向坐标缩放比例改为//（i'/i）0V/i）2）2的值，将图块0-77的（方向坐标缩放比例改为OV/认）（6//62）的值，7方向坐标缩放比例不变，仍为1，直接转换（-、曲线。合适的判定是，在额定流量下设计栗的效率应在篼效区，且*篼效率点对应流量应大于额定流量，设计泵扬程应保证能满足用户要求。

　　若转速不同，则将图块丑的方向坐标缩放比例改为<（ZV/如（V/W（f/n）的值，W方向坐标缩放比例改为（i"i）。0V/认）夂U'/n）2的值，将图块<-7；的<方向坐标缩放比例改为<.0V/Z）。（6//62）（f/n）的值，7方向坐标缩放比例不变，仍为1，直接转换好、曲线，其余不变。

　　这种变型设计，倘给水泵增加一级，也要校核泵轴强度及刚度；倘给水泵减少级数，则可以减少不止一级，也要重新计算平衡盘的平衡力是否足够。