湖南长泵节能技术有限公司
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大大提高双吸离心泵(中开泵)的抗震性能


现代中开泵数值模拟和分析技术都是以中开泵的全三维造型为基础,因而研究中开泵的全三维造型具有重要的意义。在传统的泵强度和抗震性能分析中,一般都采用壳单元,按统一的厚度进行简化计算,但实际上泵壳各部分的厚度是不均匀的,因此使用统一厚度的壳单元对泵进行计算分析是一种近似,这就势必会影响分析结果的精度。
双吸式离心泵(中开泵)具有涡室形状复杂,多流道等特征,其三维造型和性能分析涉及到的问题较多,在泵的三维造型和分析中具有普遍性。本文针对某型号双吸式离心泵(中开泵)进行了全三维造型,并按照有关规范要求对其进行了抗震性能分析。分析结果表明,该泵能够满足相关规范的要求。

1 泵的使用情况

中开泵为单级双吸中开式离心泵,泵体和电动机分别通过4个M36的螺栓固定于机座上,泵吸入和吸出口方向均为水平轴向。额定转速为1500 r/min,设计压力为O.8MPa,介质温度为45℃。泵体材料为18Cr8Nio泵机组安装于地下室一7.5m标高上,水泵安全等级为3级,电动机安全等级为1E级,泵/电机机组的抗震类别为Ⅰ类。

2 三维模型的建立

为保证计算结果的准确性,本文使用软件根据制造厂商提供的实际泵尺寸,建立了和实际泵完全一致的全三维模型。三维造型中的关键是曲线曲面的数学表述问题,在该双吸式离心泵三维造型中,采用了非均匀有理化B样条的方法。

建立泵体轮廓模型时,首先利用描点法生成各截面上的关键点,然后利用NURBS法生成截面的轮廓,最后运用扫描成型功能得到泵体模型,泵的入水口和出水口部分采用简单的旋转生成。由以上结果可知,泵体、入口法兰、出口法兰在自重,接管载荷,螺栓预紧力和地震载荷同时作用下都远远小于材料的应力极限值133 MPa,该泵的承压部分满足ASME3级部件的要求,因此满足了在地震下的结构和受压边界完整性要求。