了得網工業技術_離心泵設計實用技術

編輯推薦

《離心泵設計實用技術》一書基於一個泵產品生產大型國企的原總工親身經驗彙集而成。從產品設計研發到產品的批量定型生產、調試運行等，各種環節盡述書中，可操作性、可借鋻性強，是一本不可多得的實用型圖書。《離心泵設計實用技術》一書可作為泵行業初學者的入門教材，也可作為從事離心泵研究、設計、試驗及使用等方面人員的參考資料，同時還可作為流體機械及相關學科本科生、研究生的教材。

內容簡介

《離心泵設計實用技術》一書涵蓋了離心泵涉及的全部知識點，全面、繫統地介紹了泵常用名詞術語、工作原理等離心泵基礎理論知識，設計過程中零部件配合關繫、配合精度、材料質量要求等離心泵設計基礎知識，以及其他書籍中很少出現的泵產品開發設計程序、離心泵整機產品設計和產品專用零部件設計要求。該書不僅囊括了設計一臺單級單吸離心泵需要考慮的方方面面的問題，還給出了設計雙級泵乃至多級泵的各種設計細節，包括設計思路、軸封設計、軸承體設計、泵冷卻水繫統、泵用管路設計轉子平衡和密封環設計。

作者簡介

作者簡介
牟介剛男，1963年4月生，吉林省輝南縣人，博士、教授、教授級高工、博士生導師，現任浙江工業大學工業泵研究所所長。1981-1985年本科於北京農業機械化學院水力機械專業學習，2002-2005年於浙江大學化工過程機械專業在職攻讀博士學位，研究課題為離心泵現代設計方法研究和工程實現。1985-2004年於瀋陽水泵研究所工作，自2004年至今於浙江工業大學工業泵研究所工作，30年來一直從事泵類產品的研究、設計、檢測、標準化、教學等工作。先後擔任的職務為：瀋陽水泵研究所副所長兼總工程師、中國機械工程學會泵專業委員會主任委員、全國泵標準化技術委員會副主任委員、全國泵產品節能中心主任、中國通用機械泵業協會副理事長等各種職務。研究方向為泵類產品的基礎理論及產品工程應用。
主要工作業績：
科研方面：完成國家科技部、國家發改委、省部級各種科研項目20餘項，全部通過驗收。
產品方面：組織2個繫列產品的全國行業聯合設計，完成各種離心泵、混流泵等產品設計60餘個規格，全部通過鋻定。作者簡介

牟介剛男，1963年4月生，吉林省輝南縣人，博士、教授、教授級高工、博士生導師，現任浙江工業大學工業泵研究所所長。1981-1985年本科於北京農業機械化學院水力機械專業學習，2002-2005年於浙江大學化工過程機械專業在職攻讀博士學位，研究課題為離心泵現代設計方法研究和工程實現。1985-2004年於瀋陽水泵研究所工作，自2004年至今於浙江工業大學工業泵研究所工作，30年來一直從事泵類產品的研究、設計、檢測、標準化、教學等工作。先後擔任的職務為：瀋陽水泵研究所副所長兼總工程師、中國機械工程學會泵專業委員會主任委員、全國泵標準化技術委員會副主任委員、全國泵產品節能中心主任、中國通用機械泵業協會副理事長等各種職務。研究方向為泵類產品的基礎理論及產品工程應用。

主要工作業績：

科研方面：完成國家科技部、國家發改委、省部級各種科研項目20餘項，全部通過驗收。

產品方面：組織2個繫列產品的全國行業聯合設計，完成各種離心泵、混流泵等產品設計60餘個規格，全部通過鋻定。

論文方面：在《農業機械學報》《中國機械工程》《水泵技術》等國內外期刊雜志上發表泵方面的學術論文100餘篇。

標準方面：主持召開全國泵標準化行業會議10餘次，組織編制、審查泵方面的國家標準、行業標準100餘項，負責主持制定GB19762—2007《清水離心泵能效限定值及節能評價值》國家強制性標準。

獲獎方面：獲浙江省科技進步一等獎、二等級等各種獎勵和表彰16項。

專利方面：申報有關泵方面的發明專利、實用新型專利共計60餘項，全部授理，其中40餘項已獲授權。發明專利《新型高效節能泵》（ZL200910154110.2）於2014年被浙江省知識產權局評為十大具有價值的專利，獲第十六屆中國專利獎提名。

前言
第1章離心泵理論基礎知識
1.1泵常用名詞術語
1.1.1產品名稱
1.1.2性能、設計、試驗
1.1.3零件名稱
1.2工作原理、產品分類及基本參數
1.2.1工作原理
1.2.2產品分類
1.2.3基本性能參數
1.2.4基本性能曲線
1.3液體在葉輪中的流動規律
1.3.1名詞定義
1.3.2液體在葉輪中的運動前言

第1章離心泵理論基礎知識

1.1泵常用名詞術語

1.1.1產品名稱

1.1.2性能、設計、試驗

1.1.3零件名稱

1.2工作原理、產品分類及基本參數

1.2.1工作原理

1.2.2產品分類

1.2.3基本性能參數

1.2.4基本性能曲線

1.3液體在葉輪中的流動規律

1.3.1名詞定義

1.3.2液體在葉輪中的運動

1.3.3速度三角形

1.3.4液體在壓水室中的運動

1.4離心泵的基本方程式

1.4.1基本方程式的說明

1.4.2有限葉片數的理論揚程修正

1.5離心泵的主件

1.5.1葉輪

1.5.2吸水室

1.5.3壓水室

1.5.4導葉

1.6泵內損失分析

1.6.1水力損失與水力效率

1.6.2機械損失與機械效率

1.6.3容積損失與容積效率

1.6.4泵的總效率

1.7泵的相似理論

1.7.1相似泵應具備的條件

1.7.2泵的相似定律

1.7.3泵的比轉速

1.8離心泵葉輪切割定律

1.9性能曲線分析

1.9.1泵的性能曲線

1.9.2影響離心泵性能曲線的因素

1.9.3常見的幾種類型性能曲線

第2章離心泵設計基礎知識

2.1設計注意事項

2.2設計基礎知識

2.2.1設計***常識

2.2.2應掌握的基礎知識

2.3泵常用幾何公差推薦

2.4應掌握的幾種圖形

2.4.1控制圖

2.4.2裝配圖

2.4.3合裝圖

2.5零部件配合及精度

2.5.1基軸制

2.5.2推薦的配合公差精度

2.5.3常用表面粗糙度的綜合選擇

2.6零部件熱處理

2.6.1新舊名詞術語對照

2.6.2泵常用熱處理簡介

2.6.3常用表面處理技術要求

2.6.4零件硬度

2.6.5熱處理前零件表面粗糙度

2.6.6軸等零件調質次數

2.6.7應用實例

2.7特殊材料介紹

2.8材料應力的選取

2.9企業常用水力設計方法

2.10零部件質量

2.10.1幾種鑄件標準

2.10.2打光

2.10.3試驗壓力

第3章泵產品開發設計程序

3.1產品開發設計總則

3.2產品開發程序

3.3產品開發計劃程序

3.3.1市場調查

3.3.2技術調查

3.3.3新產品開發決策

3.4產品開發設計程序

3.4.1方案設計

3.4.2技術設計

3.4.3工作圖設計

3.5產品樣機試制程序

3.5.1樣機試制

3.5.2樣機鋻定

3.6（小批量）生產程序

3.7銷售程序

第4章離心件設計

4.1葉輪的水力設計

4.1.1相似理論方法設計程序

4.1.2速度繫數計算法設計程序

4.2壓水室的水力設計

4.2.1蝸形體的設計

4.2.2分段式導葉設計

4.2.3空間導葉設計

4.2.4環形壓水室設計

4.3吸水室的水力設計

4.3.1錐形吸水室設計

4.3.2環形吸水室設計

4.3.3半螺旋形吸水室設計

4.4汽蝕性能設計

4.4.1泵的汽蝕現像

4.4.2汽蝕餘量

4.4.3提高抗汽蝕性能的措施

第5章離心泵整機結構

5.1單級泵結構

5.1.1單級泵常用結構

5.1.2單級泵特殊結構

5.1.3單級泵典型結構

5.2兩級泵結構

5.2.1兩級泵常用結構

5.2.2兩級泵特殊結構

5.3臥式多級泵結構

5.3.1常用多級泵結構

5.3.2節段導葉式多級泵結構

5.3.3蝸殼式多級泵結構

5.3.4雙筒體多級泵結構

5.3.5多級泵其他結構

5.3.6轉子部件間隙

5.3.7軸承體調整方法

5.4立式泵結構

5.4.1立式泵常用結構

5.4.2立式泵特點

5.4.3立式泵結構特點

5.4.4泵本身帶推力軸承結構

5.4.5立式泵剛性聯軸器

5.4.6導軸承體結構

第6章泵的零部件設計

6.1單級泵、兩級泵零部件設計

6.1.1葉輪設計

6.1.2泵體設計

6.1.3泵蓋設計

6.1.4軸設計

6.1.5單級泵、兩級泵裝配技術要求

6.2多級泵零部件設計

6.2.1多級泵葉輪設計

6.2.2多級泵泵軸設計

6.2.3葉輪單獨定位用卡環設計要求

6.2.4葉輪與軸過盈配合舉例

6.2.5中段設計要求

6.2.6導葉設計

6.2.7吸入段設計

6.2.8吐出段設計

6.2.9穿杠設計

6.2.10穿杠螺母設計

6.2.11齒形墊設計

6.2.12平衡管設計

6.2.13平衡盤設計

6.2.14平衡鼓設計

6.2.15平衡板設計

6.2.16平衡板壓套設計

6.2.17平衡裝置設計

6.2.18單殼體多級泵設計

6.3雙筒體多級泵零部件設計

6.3.1吸入函體設計

6.3.2雙筒體泵蓋設計

6.3.3熱脹補償器設計

6.3.4筒體設計

6.3.5主螺柱設計

6.3.6吸入冷卻室體和平衡室體設計

6.3.7推力盤設計

6.3.8動平衡圓盤設計

6.3.9雙筒體多級泵轉子部件設計要求

6.3.10多級泵轉子靜撓度測量

6.3.11中段“上死點”的打法

6.3.12高溫多級泵結構設計

6.3.13多級泵裝配技術要求

第7章泵通用零部件設計

7.1軸封

7.1.1機械密封設計

7.1.2填料密封設計

7.2軸承體部件設計

7.2.1軸承及潤滑方式的選擇

7.2.2滾動軸承

7.2.3滑動軸承

7.2.4懸臂泵軸承體設計

7.2.5滑動軸承零部件設計

7.2.6防塵盤設計

7.2.7擋油環設計

7.2.8甩油環設計

7.3聯軸器及罩

7.3.1爪型彈性聯軸器

7.3.2柱銷彈性聯軸器

7.3.3膜片式撓性聯軸器

7.3.4聯軸器罩

7.4泵冷卻水繫統

7.4.1懸臂泵用冷卻水管路繫統

7.4.2兩端支撐泵用冷卻水管路繫統

7.4.3其他說明

7.5泵用管路設計

7.5.1管路要求

7.5.2管路裝配

7.5.3管路制造

7.6轉子平衡

7.6.1靜平衡

7.6.2動平衡

7.7密封環

7.7.1密封環的安裝位置設計

7.7.2密封環的材料與熱處理

7.7.3密封環固定方式

7.7.4運轉間隙

7.8葉輪螺母設計

7.9軸套設計

7.10泵用材料

7.10.1泵用材料的選用原則

7.10.2泵主要零部件常用材料

7.11焊接底座設計

7.11.1API底座

7.11.2焊接底座設計

7.11.3常用泵支架和底座

7.12泵零部件“質量控制規程”編法

7.12.1泵零部件“質量控制規程”有關標準

7.12.2重要泵應進行質量控制的零部件

7.12.3檢驗及驗收

7.13設計案例1——大型高壓單級雙吸中開泵設計

7.14設計案例2——熱水泵設計

第8章離心件CFD分析

8.1CFD簡介

8.1.1CFD概述

8.1.2常用CFD軟件簡介

8.1.3CFD技術在離心泵流場模擬中的應用

8.2計算流體力學基礎

8.2.1控制方程

8.2.2湍流模型

8.2.3控制方程離散方法

8.2.4流場數值計算求解方法

8.2.5邊界條件

8.3離心泵數值模擬步驟

8.3.1Pro/E三維建模

8.3.2GAMBIT網格劃分及邊界條件設置

8.3.3FLUENT初始條件設置及計算

8.3.4數據後處理

8.4離心泵數值模擬實例分析

8.4.1數值計算模型

8.4.2Pro/E三維建模

8.4.3GAMBIT網格劃分

8.4.4FLUENT三維數值計算

8.4.5FLUENT後處理

附錄

附錄A關於多級泵幾種零件名稱的統一叫法

附錄B泵有關新舊名詞術語對照表

附錄CAPI 610規定的機械密封壓蓋孔口（即接頭處）旁邊識別符號

附錄D常用不鏽鋼材料新舊牌號對照表

附錄E世界各國（或組織）金屬表面粗糙度等級、參數及標注對照表

參考文獻

前言

前言泵是廣泛應用於國民經濟建設各個領域中的通用機械，而離心泵又是泵類產品中*重要的一種產品，它具有適用範圍廣、轉速高、體積小、重量輕、效率高、結構簡單、性能穩定、容易操作和維護等特點。國內外泵行業統計數據表明，離心泵產品的產值在泵類產品中所占比例是**的。
隨著國民經濟的快速發展，我國在石油化工、電站、礦山、水利建設、冶煉等領域及相關科研院所、高校的科研教學工作中，對離心泵的理論知識及研究設計技術的需求越來越大。作者從事水泵產品的研究、設計、檢測、標準化及教學等方面工作幾十年，繫統掌握了泵產品的基礎理論知識，積累了豐富的科學研究及產品工程應用的經驗。作者根據這一社會的廣泛需要，編寫了本書。
本書具有理論與實際相結合的特點，在介紹專業理論知識的同時，對泵產品開發設計程序、離心件設計、離心泵整機結構設計、泵的專用零部件設計、泵產品通用零部件設計和離心件CFD分析計算等方面進行了詳細講解與論述，提供了解決實際問題的具體方法措施。
本書可作為泵行業初學者的入門教材，也可作為從事離心泵研究、設計、試驗及使用等方面人員的參考資料，同時還可作為流體機械及相關學科本科生、研究生的教材。
本書的出版獲得了浙江省優勢專業建設項目及過程裝備及其再制造*工程研究中心項目的資助。前言泵是廣泛應用於國民經濟建設各個領域中的通用機械，而離心泵又是泵類產品中*重要的一種產品，它具有適用範圍廣、轉速高、體積小、重量輕、效率高、結構簡單、性能穩定、容易操作和維護等特點。國內外泵行業統計數據表明，離心泵產品的產值在泵類產品中所占比例是**的。

隨著國民經濟的快速發展，我國在石油化工、電站、礦山、水利建設、冶煉等領域及相關科研院所、高校的科研教學工作中，對離心泵的理論知識及研究設計技術的需求越來越大。作者從事水泵產品的研究、設計、檢測、標準化及教學等方面工作幾十年，繫統掌握了泵產品的基礎理論知識，積累了豐富的科學研究及產品工程應用的經驗。作者根據這一社會的廣泛需要，編寫了本書。

本書具有理論與實際相結合的特點，在介紹專業理論知識的同時，對泵產品開發設計程序、離心件設計、離心泵整機結構設計、泵的專用零部件設計、泵產品通用零部件設計和離心件CFD分析計算等方面進行了詳細講解與論述，提供了解決實際問題的具體方法措施。

本書可作為泵行業初學者的入門教材，也可作為從事離心泵研究、設計、試驗及使用等方面人員的參考資料，同時還可作為流體機械及相關學科本科生、研究生的教材。

本書的出版獲得了浙江省優勢專業建設項目及過程裝備及其再制造*工程研究中心項目的資助。

由於作者水平有限，書中難免有錯誤和不當之處，敬請讀者批評指正。

作者2015年6月

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