浆液泵设计实用技术

本书为满足各个行业的现场使用需求， 从浆液泵产品的设计、 制造、检验、 使用等方面进行介绍， 来指导相关工作。本书分为 ８ 章， 分别介绍了泵的常用名词术语、 泵的基本理论知识、浆液泵的基本设计要求、 浆液泵的结构设计、 浆液泵的水力设计、 浆液泵主要零部件的材料选择、 输送黏性液体的泵性能参数换算、 ＣＦＤ 技术在浆液泵设计中的应用等内容。

牟介刚 男，1963年4月生，吉林省辉南县人，博士、教授、教授级高工、博士生导师，现任浙江工业大学工业泵研究所所长。1981~1985年本科于北京农业机械化学院水力机械专业学习，2002~2005年于浙江大学化工过程机械专业在职攻读博士学位，研究课题为离心泵现代设计方法研究和工程实现。1985~2004年于沈阳水泵研究所工作，自2004年至今于浙江工业大学工业泵研究所工作，30年来一直从事泵类产品的研究、设计、检测、标准化、教学等工作。先后担任的职务为：沈阳水泵研究所副所长兼总工程师、中国机械工程学会泵专业委员会主任委员、全国泵标准化技术委员会副主任委员、全国泵产品节能中心主任、中国通用机械泵业协会副理事长等各种职务。研究方向为泵类产品的基础理论及产品工程应用。主要工作业绩：科研方面：完成国家科技部、国家发改委、省部级各种科研项目20余项，全部通过验收。 产品方面：组织2个系列产品的全国行业联合设计，完成各种离心泵、混流泵等产品设计60余个规格，全部通过鉴定。论文方面：在《农业机械学报》《中国机械工程》《水泵技术》等国内外期刊杂志上发表泵方面的学术论文100余篇。标准方面：主持召开全国泵标准化行业会议10余次，组织编制、审查泵方面的国家标准、行业标准100余项，负责主持制定GB19762—2007《清水离心泵能效限定值及节能评价值》国家强制性标准。获奖方面：获浙江省科技进步一等奖、二等级等各种奖励和表彰16项。专利方面：申报有关泵方面的发明专利、实用新型专利共计60余项，全部授理，其中40余项已获授权。发明专利《新型高效节能泵》（ZL200910154110.2）于2014年被浙江省知识产权局评为十大具有价值的专利，获第十六届中国专利奖提名。

前言

第1章泵的常用名词术语1

1.1泵类产品名称和名词术语1

1.2性能、设计及试验名词术语3

1.3零件名称、名词、术语8

第2章浆液泵的基本理论11

2.1工作原理11

2.2泵的分类11

2.3水力学和流体力学基础15

2.4浆液的特性26

2.5浆液在叶轮中流动的简化31

2.6泵的基本方程41

2.7离心泵的水力元件42

2.8泵内损失和效率49

2.9泵的相似理论与比转速55

2.10离心泵叶轮直径的切割59

2.11性能曲线分析60

第3章浆液泵的基本设计要求71

3.1零部件配合及精度71

3.2零部件热处理73

3.3转子平衡设计要求78

3.4轴密封设计要求81

3.5轴承及润滑方式的选择设计83

3.6密封环设计要求92

3.7泵冷却水系统95

3.8泵用管路设计97

3.9泵装配技术要求100

3.10联轴器及罩101

第4章浆液泵的结构设计105

4.1泵结构要素的功能105

4.2浆液泵的设计思路107

4.3浆液泵的设计步骤127

4.4轴承分档和轴承箱的系列化设计142

第5章浆液泵的水力设计161

5.1水力设计及其方法简介161

5.2曲边正方形格网法设计流线的机理171

5.3浆液泵叶轮的水力设计191

5.4泵吸入室的水力设计和泵进、出口直径的确定200

5.5泵压出室的水力设计201

5.6作用在叶轮上的径向力和轴向力217

第6章浆液泵的主要零部件材料的选择222

6.1泵用材料的选用依据222

6.2泵主要零部件常用材料232

6.3泵用材料的选用等级236

6.4主要零部件材料的热处理方式239

第7章输送黏性液体的泵性能参数换算242

7.1概述242

7.2黏性换算的基本方法243

7.3美国水力学会换算方法245

7.4泵性能换算程序247

7.5黏度对各种损失的影响及汽蚀余量的计算253

7.6其他需要说明的问题257

7.7换算实例介绍259

7.8符号、代号和缩略语268

第8章CFD技术在浆液泵设计中的应用270

8.1CFD简介270

8.2计算流体力学的基础272

8.3数值模拟步骤277

8.4浆液泵的数值模拟实例279

附录运动黏度单位换算296

参考文献298

 

前言浆液泵输送的介质为固体粉末与液体溶解在一起的特殊介质，这种介质具有腐蚀性、磨蚀性、黏性等特点，产品广泛应用于矿山、电站、水泥、建材、石油化工、造纸等行业。传统的专业理论知识与设计方法已经不能理想地满足浆液泵设计研究工作的需求，作者根据这一专业需求，编写了《浆液泵设计实用技术》一书。 本书具有理论与实际相结合的特点，在介绍专业理论知识的基础上，对浆液泵的基本设计要求、浆液泵的结构设计、浆液泵的水力设计、浆液泵主要零部件的材料选择、输送黏性液体的泵性能参数换算、CFD技术在浆液泵设计中的应用等方面内容进行了详细介绍与论述，给出了解决实际问题的具体方法与措施。 在本书的编写过程中，中国通用机械协会泵业分会前总工程师王安生教授级高工给予了大力帮助，他不仅在技术层面上进行把关定向，还对全书进行了系统、全面、认真的审核。本书同时还得到了浙江德力装备有限公司、昆明嘉和科技股份有限公司等单位的大力支持，在此表示衷心的感谢。 同时，本书编写过程中还得到了赵骏、郑水华、周佩剑、任芸、郑高洋、钱亨、范天星、吴振兴、陈真富、唐佳新、张韬、徐松樟、余伟平、施郑赞、王浩帅、简捷、赵李盼等同志的帮助，在此一并表示由衷的谢忱。 本书可作为泵行业初学者的入门教材，也可作为从事浆液泵研究、设计、试验、使用等方面人员的参考资料，同时还可作为流体机械及相关学科本科生、研究生的教材。 本书的出版获得了浙江省自然科学基金（LQ15E050005、LQ15E090004、LQ15E090005）项目资助、浙江工业大学重点教材建设项目资助、浙江省优势专业建设项目和过程装备及其再制造*工程研究中心项目的资助。本书获浙江工业大学专著与研究生教材出版基金资助。 由于作者水平有限，书中难免有错误和不当之处，敬请读者批评指正。 作者