真空引水罐参数确定
文章编号:100320794(2005)0820022203
真空引水罐参数确定
王殿平,陈静媛
(黑龙江科技学院,哈尔滨150027)
摘要:中小型离心水泵一般采用底阀灌水引水,阻力损失大,易漏水,每次启泵需人工灌水;
水射器引水效率低,需要高压水;采用真空罐引水,能克服上述引水方式的缺点,1次启泵向罐内充满水,以后不需灌水就能直接启泵,。
关键词:水泵;真空罐;容积
中图号:TH36
1 工作原理
:足以满足吸水高度时,吸水井的水沿吸水管连续被吸入罐内,并不断被水泵排出,如水泵连续运转,
罐内产生一个动平衡水面,即罐内水位保持在一定平衡水面上,如图1中的3-3面,保证了水泵的正常工作,水泵停泵时,排水管的水经泵体流回罐内,使泵腔和罐内重新充满水,为下次启动作好了准备。
此即为ZGM95中速磨煤机传动系统优化设计的标准数学模型。3 优化方法及结果
式(15)为具有2个设计变量的无约束优化问题,求导较困难,采用Powell法求其极小值。取I=37129,X0=[3,217]。优化结果为X=[4,311],
T
,实际上,在水泵与吸水井之间,即在吸水管上安装一个密闭的水箱(即真空罐),水泵第1次启动前,使罐内充满水,同时泵腔内也充满水。水泵启动后,罐内水被水泵排走,随着水位下降,罐逐渐形成真空,当真空度增加到 取[σH]12=[σH]34=[σH]56=[σH],ψR=013,η=0197,并忽略Zε的影响,式(12)为
≥1138
π2
)KT(
21[σH]u2+1u3+1
(1+u2(1+u22)+0194u1u23)=f(u1,
u2
u3
u2,u3)
=代入式(13)可得u1u2i1i2
f(i1,i2)=1138
i+1i2+1
(1+i2×1)+0197i1
i1i2i1i22
)[1+()]ii1i2
21
ZZu1+1
(1+u297u1×1)+01u1
2
3
T
(13)
相应的目标函数值为234165。与原有设计方案X=[4,311]相比较,结构体积下降了111%。
参考文献:
[1]王藏柱,杨晓红,梁长志.ZGM95中速磨煤机传动系统动力学仿真[J].煤矿机械,2005,(2):20-21.
[2]许立忠,龚景安.机械设计[M].北京:机械工业出版社,2003.[3]吴宗泽.机械零件[M].北京:中央广播电视大学出版社,1986.
T
中速磨煤机的总传动比i是给定的,将u3=
(1+i22)+0194i1i2(1+
(14)
作者简介:邹本有(1945-),辽宁朝阳人,燕山大学机械工程学院工程图学研究所副教授,1970年毕业于哈尔滨工业大学机床设计专业,主要研究领域为工程图学及机械设计,先后发表论文近20篇.
Tel:0335-8068229,E-mail:zoubenyou@ysu1edu1cn1
令X=[
x1x2
]=[
i1i2
2
]则式(14)为
f(X)=1138
(1+x2×1)+0197x1
x1x2
收稿日期:2005204202
2
(1+x2)[1+()]2)+0194x1x2(1+ix1x2
(15)
OptimalDesignofConveyingSystemofZGM95Mid-speededMill
ZOUBen-you
(MechanicalandEngineeringCollege,YanshanUniversity,Qinhuangdao066004,China)
Abstract:InordertogettheoptimaldesignfortheconveyingsystemofZGM95mid-speededmill,itsoptimalmath2ematicalmodelisestablished1Accordingtothemodel,thesatisfactoryresultiseducedbypowellmethod1Themethodandtheresultcanprovideareferencefordesigningproject1
Keywords:mid-speededmill;conveyingsystem;optimaldesign
3
γ———水的容重,kNΠm;
2
gn———重力加速度,mΠs。
3 装置汽蚀余量
真空罐内的真空度是在水泵启动后才逐渐形成的,避免了通常有底阀或用喷射泵无底阀吸水时所,降低了水泵启动负荷。改
(a)水泵启动前 (b)水泵启动后
,,。水泵启动时,真空罐装置所增加的汽蚀余量
Δhz=
(pp)
图1 原理图
Fig.1 Principle2 确定,如图1所示V由3部分组成。
(1) V=V1+V2+V3式中
3
V1———真空罐初次灌满水时罐内空气容积,m;
γ
+Zs-LLS(5)
泵启动后,罐内液面逐渐下降,装置汽蚀余量也逐渐下降,当泵达到正常运转时,真空罐装置所增加的汽蚀余量
Δhz1=式中
(pa-pv)
V2—罐内空气压力由pa降到p1,两水面——
间容积,m;
3
V3———保护容积,m。
如图1,水泵启动前先充水至2-2断面,此时罐内空气压力为当地大气压pa,然后启动水泵至正常运行状态时,水位降到3-3端面,罐内空气压力降至p1。
根据波义耳定律有
pa(Vg+V1)=p1(V1+V2)
(2)
3
γ
+Zs1-LLS(6)
pv———水泵入口处饱和蒸汽压力,MPa;Zs———泵启动时,罐内水面至泵入口中心的
垂距;Zs1———真空罐内液面达到动平衡时,液面至
水泵入口中心垂距;
LLS———装置吸水总阻力,N。
写出断面0-0和1-1能量方程(以0-0端面
为基准面)
=H++γγ2gn+hw
2
γ即 pk=pa-p1=γ+hwH+
2gn
从式(5)可知,水泵启动时装置汽蚀余量的增加是比较大的,因为pa为当地大气压强,Zs液面也高出水泵入口较大高度。从式(6)看,当泵达到正常运转时,为使泵能正常工作,液面必须高出泵吸入口一定高度,对泵吸入口来说还存在着一定正压,因此汽蚀余量也较不设此装置时大为增加。故不论泵在启动或正常运转状态时都较理想,决不会产生汽蚀现象,这也是提高水泵效率的关键所在。
4 水泵安装高度的确定
pap1
2
(3)
令
ppa-pk
=m,将式(3)代入式(2)得
(4)
V2=mVg+(m-1)V1
将式(4)代入式(1),则有
V=m(Vg+V1)+V3
式中
分析真空罐引水系统的运行状态可知,真空罐内需保持一定的真空度,其真空度大小与吸水竖管高出吸水池水面的高度H及水池流入罐内的水头损失hf有关;而吸水竖管高出吸水池水面的高度H受吸水池水面压力pa与水泵进口处压力p1之间的压差限制。
对某型号的水泵来说,要保证水泵的正常运行,不产生汽蚀,要求水泵进口处的压力水头p1Πr与流速水头v/2gn之和必须比水泵工作温度下的汽化
2
p1———水泵正常运行时罐内空气绝对压力,
kPa;
pk———水泵正常运行时罐内真空度,kPa;
3Vg———真空罐吸水管容积,m;
H———水池最低设计水位与吸水管出口间标
高差,m;hw———吸水管总水头损失,kPa;v———吸水管流速,mΠs;
文章编号:100320794(2005)0820024203
冲裁模重要工艺参数的确定与计算
马红梅
(鸡西建华皮带机厂,黑龙江鸡西158100)
摘要:冲裁模加工节能、低耗、高效、制品的成本较低。制品的尺寸公差由模具保证,具有“一模一样”的特征,产品的质量稳定。根据冲裁加工的特点,的,确定冲裁模的重要工艺参数。
关键词:冲裁模;冲裁件;间隙;刃口尺寸
中图号:TH16
1 前言
:毛坯,冲裁所使用的模具叫冲裁模,一般分为上、下模2部分。
2 冲裁加工的性能特点
(1)冲裁是少、无切屑加工方法之一,是节能、低耗、高效的加工方法,因而制品的成本较低。式中Hsa———水泵允许的吸上真空度,不同安装地
点不同工作水温时其值不同;hf———水从吸水池流到水泵入口处总水头损
失;
v———水泵入口处水的流速;
Za———真空罐内液面与水泵入口中心线高差。
,使材料产
、冲孔、切边、切口、剖切、切断等多种工序,冲裁可以直接制成零件,也可以为弯曲、引伸、成形、冷挤压等工序准备压力水头prΠr高出某一数值
2
p1prΔh=+-r2gnr
Δh为水泵的汽蚀余量,对某一个确定的泵允
许的Δh是定值,在厂家提供的产品样本中给出。
当泵以流量Q运行时,v/2gn为定值,prΠr在工作温度不变的情况下也为定值,也就是说水泵进口处允许的压力水头p1/r也为定值,若吸水池水面压力pa为大气压力,则水泵允许吸上真空高度
Hsa=(paΠr)-(p1Πr)也是定值,Hsa与Δh具有相同
2
有了H就可以根据真空罐及水泵的安装条件确定水泵的安装高度。
参考文献:
[1]冯林豹.真空罐引水装置设计选用及设置要点[J].青岛建筑工
的物理意义。
对某一系统,用伯诺里方程建立真空罐和水泵进口吸水面间的能量平衡关系可求出吸水竖管高出吸水池水面的高度值
2
H=(paΠr)-(p1Πr)-(hf1+hf2)-(vΠ2gn)+Za
(7)
程学报,1999,(1):70-73.
[2]陈崇亮.永久真空引水罐[J].煤炭工程,2001,(10):36.[3]刘莉,曹昕歌,李春玲.真空罐在抽水泵站中的应用[J].黑龙江
水利科技,1997,(2):50-53.
[4]关醒凡.泵的理论与设计[M].北京:机械工业出版社,1980.
作者简介:王殿平(1965-),黑龙江牡丹江人,工程师,供热中心主任,主要从事给排水、泵站及管网设计.Tel:0451-88262666.
令
hf1+hf2=hf;hr=Hsa-hf-(vΠ2gn)+Za
2
(8)
收稿日期:2005202221
DeterminingofParameterofVacuumDiversionVolume
WANGDian-ping,CHENJing-yuan
(HeilongjiangScience&TechnologyInstitute,Harbin150027,China)
Abstract:Beingatoddswiththecommunityortheleadershipwaterpumpofmiddlesmallscalegenerallyadoptsvalvejarwateratbottomtopilotaship,andthecloudyenergeticallylossisbig,andtheeasyweepopensthepumpneedingman-madejarwatereverytime.Thewaterisshotthewareandispilotedashipthattheefficiencyislow,andneedshigh-handedwater.Adoptthejarinvacuumtopilotaship,andcansurmountthementionedaboveshortcomingpilotingashipthemethod,andgenerallyonlyneedopenthepumpbeingfullofwatertothejar,anddoesnotneedlateronjarwa2tercandirectlyopenthepump,andbeingeasytorealizingtheautomationinfirsttime.Keywords:waterpump;vacuumvolume;bulk