lng潜液泵设计制冷与低温技术原理课程设计x

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1、制冷与低温技术原理课程设计LNG潜液泵设计目录第一章LNG潜液泵设计概述11.1泵的结构和性能特点11.2泵的主要零部件11.2.1叶轮11.2.2吸水室21.2.3压出室21.2.4密封环31.2.5轴向力平衡机构31.3泵的水力设计方法31.3.1模拟设计法31.3.2变型设计法31.3.3速度系数设计法41.4关键问题的解决41.4.1气蚀问题的解决41.4.2热应力问题的解决5第二章LNG潜液泵的设计技术指标5第三章LNG潜液泵的基本设计与计算53.1泵的基本参数的确定53.1.1泵进出口流道直径的确定63.1.2泵的

2、出口直径的确定638制冷与低温技术原理课程设计3.1.3泵转速的确定63.1.4泵比转速ns的计算83.1.5计算泵的效率683.2叶轮主要参数的选择和计算103.2.1轴径和轮毂直径的计算103.2.2确定叶轮进口速度vo123.2.3确定叶轮进口直径Dj123.2.4确定叶轮出口直径D2133.2.5确定叶轮出口宽度b2143.2.6确定叶片厚度S143.2.7确定叶轮出口圆周速度153.2.8确定叶轮叶片数z153.2.9确定叶片的出口安放角β2163.2.10确定叶片包角φ163.2.11叶片绘型9163.3压水室的水

3、力设计193.3.1压水室概述193.3.2压水室的设计203.4吸水室的水力设计223.4.1概述223.4.2吸水室的设计2338制冷与低温技术原理课程设计第四章泵的轴向力、径向力计算及平衡244.1轴向力的计算及平衡244.1.1轴向力的产生244.1.2轴向力的计算254.1.3轴向力的平衡274.2径向力的计算及平衡284.2.1径向力的计算284.2.2径向力的平衡29第五章低温潜液泵电机的选择305.1低温潜液泵电机的相关问题解决305.2电机的选择315.3电缆的选择325.4电气连接处的密封32第六章泵主要零

4、部件的强度计算336.1叶轮强度计算336.1.1叶轮盖板336.1.2叶片厚度336.2轴承的选择34第七章泵的各零部件材料的设计357.1奥氏体不锈钢357.2镍基硬质合金357.3等离子堆焊技术367.4深冷处理3738制冷与低温技术原理课程设计7.5冲击试验377.6拉伸试验38参考文献3838制冷与低温技术原理课程设计第一章LNG潜液泵设计概述1.1泵的结构和性能特点作为整个LNG加气站的动力装置，LNG低温泵其性能要求最主要是耐低温且绝热效果好，以及承受出口高压。其次是气密性和电气方面的安全性能要求比普通泵高很多。

5、低温泵必须有足够的压力和流量范围，以适应不同级别的汽车LNG储存系统;要尽可能减少运行时产生的热量，以防止引发LNG气化；不可出现两相流，否则会造成泵的损坏。LNG汽车加气站用潜液泵主要由泵、泵夹套和电机组成，其结构如图1所示。采用离心式结构体，转速高、重量轻，这种高速离心式LNG潜液泵采用屏蔽电机一体轴配装泵体、叶轮、导流器、诱导轮等部件，通过变频控制器控制电机的转速。其结构设计为屏蔽电机和泵体全部浸没在低温液体中，达到零泄漏的方式。图1-1LNG汽车加气站用潜液泵结构图1.2泵的主要零部件1.2.1叶轮叶轮是将来自原动机的

6、能量传递给液体的零件，液体流经叶轮后能量增加。叶轮一般由前盖板、后盖板、叶片和轮毂组成。图1—2a所示，这种叶轮叫闭式叶轮；如果叶38制冷与低温技术原理课程设计轮没有前盖板，就叫半开式叶轮，如图1—1b所示。没有前盖板、也没有后盖扳的叶轮叫开式叶轮，开式叶轮在一般情况下很少采用。图1-2叶轮a)闭式叶轮b)半开式叶轮1.2.2吸水室吸水室的作用是使液体以最小的损失均匀地进入叶轮。吸水室主要有三种结构型式，锥形管吸水室、圆环形吸水室和半螺旋形吸水室。1.2.3压出室压水室的作用是以最小的损失，将从叶轮中流出的液体收集起来，均匀地

7、引至泵的吐出口或次级叶轮,在这个过程中，还将液体的一部分动能转变为压力能。压水室主要有以下几种结构型式：螺旋形涡室、环形压水室、径向导叶、流道式导叶和扭曲叶片式导叶等。离心泵的叶轮、吸水室、压水室以及泵的吸入口和吐出口称为泵的过流部件。过流部件形状和材质的好坏是影响泵性能、效率和寿命的主要因素之一。38制冷与低温技术原理课程设计1.2.4密封环由于叶轮旋转时将能量传递给液体，所以在离心泵中形成了高压区和低压区。为了减少高压区液体向低压区流动，在泵体和叶轮上分别安装了两个密封环。装在泵体上的叫泵体密封环，装在叶轮上的叫叶轮密封环

8、。密封环磨损后应能很容易地更换。1.2.5轴向力平衡机构泵在运行中由于作用在转子上的力不对称就产生了轴向力。一般离心式单级泵主要采用平衡孔或平衡管平衡轴向力；多级泵一般用平衡鼓或平衡盘平衡轴向力。本设计中，轴向推力的平衡采用了推力平衡机构(thrustequalizingme