单级单吸离心泵的设计开题报告.doc

辽宁工业大学毕业设计（论文）开题报告 题目 单级单吸离心泵的设计 机械学院与自动化 院（系）过程装备与控制工程 专业101班学生姓名 学 号 指导教师 开题日期：20 年 03 月16 日开 题 报 告1.设计题目的概述及意义：泵是一种将原动机的机械能转变为输送流体能量的机械。在农业生产中，泵是主要的排灌机械。我国农用泵占泵总量的一半以上。在矿业和冶金工业中，泵也是使用得最多的设备。矿井下需要用泵排水，在选矿、冶炼和轧制过程中,需要用泵来供水等。另外，在国防建设、船舶制造、城市的给排水、蒸汽机车的用水、机床的润滑和冷却、造纸工业中输送纸浆，以及食品工业中输送牛奶和糖类食品等，都需要大量的泵。离心泵是工业泵产品中数量最多、用途最广泛的一种产品, 已经广泛地应用石油、化工、电力、轻纺、食品设备、暖通、制药、环保楼宇自控、冶金钢铁、城建等领域,其他产品大多是在离心泵技术的基础上进行设计的, 当前国内离心泵的技术水平通过几十年的发展以及技术引进，从综合技术水平来看，单级泵方面具有国际先进水平，与国外同类型泵相比无差距，离心泵虽然因其诸多的优点而得到广泛的应用，但其问题也是不可忽视的。我们知道由于泵工作的动力较大，相对的它的震动幅度也比较大，故而它在运行期间可能会出现各种各样的问题与故障，所以本次设计重在对单级单吸式离心泵的设计，在充分利用离心泵的优点的同时解决其存在的问题，从而大力提高离心泵的工作效率。下图为单级单吸式离心泵的结构图：离心泵结构图1-泵盖; 2-泵体; 3-叶轮; 4-密封环; 5-轴套; 6-泵轴; 7-托架; 8-轴承; 9-联轴器;1开 题 报 告本次设计的单级单吸式离心泵用于将敞口储罐内的水送至高位槽,要求流量为40,高位槽液面比储罐内液面高出10,并维持稳定，吸入管路中装有一个逆止阀（摇板式），泵的压出管路中装有闸阀（全开）一个，传送介质是水，在该操作条件下，暂定泵的效率为65%。其装置示意图为右图。2.毕业设计的内容、要求及目的：（1） 主要技术参数 清水由一储罐用泵送入高位槽，尺寸见下图温度 20介质清水 流量m3/h40管路总长度15 m，排出管10 m型式离心泵（2） 主要内容和要求设计计算说明书（1.5万字）。 设计方案的选择； 机械设计计算； 结构设计计算； 其它设计计算；图纸不少于三张（折合成A0），总图一张（A0），零部件图两张（折合A0）。外文科技文献翻译（2000 words）。（3）达到的预期目的 了解题目主要内容及设备作用，通过对离心泵的设计掌握过程机械的一般设计方法和步骤，加深对化工原理、工程材料、工程力学、化工机械制造和过程机械等课程知识的理解，使理论与工程实际相结合。 对离心泵组成、零部件结构、工作原理、设计、制造加工及安装等有明确认识，掌握离心泵机械及结构设计内容；并能用AutoCAD软件绘制装配图和零部件图；用Word软件编制设计计算说明书；提高学生文献检索的能力和技术文件编制的能力。 培养严谨求实、科学的工作态度和独立解决工程实际问题的能力。2开 题 报 告3.设计方案的论证：离心泵的设计主要包括工艺计算和强度计算两部分，工艺计算是在满足要求的流量和扬程的情况下，得到效率高、气蚀性能好、运行稳定、结构尺寸合理的叶轮流道和叶片形状以及与其匹配良好的转能装置。强度计算主要是设计离心泵零件的时候，应考虑到使零件具有足够的强度和刚度，以提高泵的运行可靠性和安全性。从这个角度考虑，就要把零件尺寸做得大些，用更好的材料，但是从经济性角度考虑，则应该尽力让零件小些，材料的使用更加经济合理，以减轻材料重量，降低成本。如何解决这一矛盾，这就要合理确定泵的零件尺寸及材料，即满足泵零件强度和刚度的要求，具有更好的经济效益，这就是强度计算的目的。由于泵的主要零部件和通用零部件已经标准化，所以在决定泵的主要尺寸时，一些通用零件必须按有关GB规定选用，泵的主要零件如进出口法兰，管路等应按JB有关规定选用。本次设计决定分成三个部分进行，第一部分确定离心泵的主要设计参数和结构方案，根据提供的流量、扬程，然后选择转速，转速的选择需要考虑以下因素：（1）泵的转速高，体积就小，质量就小，所以应尽量选择较高的转速；（2）转速和比转数有关，而比转数和效率有关，所以确定转速应和比转数结合考虑；（3）确定转速应考虑原动机种类和传动装置。通常优先选择电动机直接联结传动，查电机标准选定异步电动机的同步转速。选定转数后，利用公式计算出比转数，根据比转数确定泵的叶片形式和级数，一般选择单吸叶轮，选择多级泵型式，叶轮型式和级数确定后，再重新计算实际的比转数，以实际比转数作为设计依据；然后根据流量和流速确定离心泵的进出口直径，选择电机型号及联接形式，一般选择直接联接传动。再确定叶轮的主要尺寸，包括叶轮进出口直径，叶片进出口直径，叶轮轮毂直径，叶片进出口角，叶轮出口宽度以及叶片数，其运用的主要计算方法是速度系数法和相似换算法，然后根据计算结果，对叶片进行简单绘制。最后是压出室和吸入室的设计，常见的压出室结构形式很多，有环形压出室，螺旋形蜗室，径向导叶，流道式导叶，扭曲叶片式导叶等。其中螺旋形蜗室即为俗称的蜗壳，它是应用最广泛的一种压出室，其断面主要有梯形、矩形和圆形。吸入室的设计要求是保证叶轮进口前液流分布均匀，液流运动的速度方向符合要求，尽可能减少吸入室中的水力损失。按照吸入室的形状可分为锥管吸入室，环形吸入室和半螺旋形吸入室三种，根据具体工况进行选择。3开 题 报 告第二部分就是进行强度计算以及校核，根据工艺计算部分所确定的尺寸及结构形式进行强度计算及寿命计算，并对其结构进行校核，如叶片的厚度，泵轴和键的强度校核，轴承寿命的计算，危险截面的确定，以获得泵的最佳结构尺寸和最好的经济效益，打到强度计算的目的。第三部分是绘制图纸，按照机械制图标准，运用AutoCAD制图软件，根据前一部分计算出的结果和参数绘制离心泵的图纸以及部分零件图。4.完成设计的工作计划：第一周 毕业实习及完成实习报告第二周 查阅并收集设计的相关资料第三周 外文科技文献翻译第四周 完成开题及开题报告第五周 设计方案的选择及绪论第六周 工艺计算第七周 结构计算及强度计算第八周 工艺计算、结构设计计算、强度计算汇总第九周 完成电子版说明书第十一周 绘制装配图第十二周 绘制装配图第十三周 绘制零部件图第十四周 绘制零部件图第十五周 绘制零部件图第十六周 整理输出设计文件第十七周 准备答辩4查阅资料、文献目录1赵雪华.泵的理论与应用.上海：华东理工大学出版社.19942吴宗泽.机械零件设计手册.北京：机械工业出版社，20033萧前.化工机械制造工艺学. 北京：中国石化出版社，19924杨祖荣主编.化工原理.北京：化学工业出版社，20095康勇，张建伟，李桂水主编.过程流体机械. 北京：化学工业出版社，20086方子严主编.化工机器. 北京：中国石化出版社，19997陈敏恒等.化工原理. 北京：化学工业出版社，20058化工部化工设备设计中心站.工业用泵选用手册.北京：化学工业出版社.19979刘志军，喻健良，李志义主编.过程机械.北京：中国石化出版社，200210孙启才,金鼎五.离心泵原理结构及设计计算.北京：机械工业出版社，198711 A1Jen,T.Particle size Measurement,3th.ed.Chapman and Hall,1981 12 Perry. Chemical Engineers Handbook,7th,McGraw-Hall,北京：科学出版社，200113P.Biglioli,R. Spirito,G. Pompilio,M. Agrifoglio,A. Sala,V. Arena,E. Sisillo. Descending thoracic aorta aneury