利用FLUENT軟件建立了水環(huán)真空泵的仿真模型,研究分析了不同運(yùn)行參數(shù)和結(jié)構(gòu)對(duì)水環(huán)真空泵運(yùn)行性能的影響規(guī)律。結(jié)果發(fā)現(xiàn):葉輪轉(zhuǎn)速對(duì)性能影響比較顯著,在吸氣量達(dá)到實(shí)際使用要求的前提下,應(yīng)該對(duì)葉輪轉(zhuǎn)速進(jìn)行控制以降低其功耗;圓弧形葉片形式和橢圓形泵殼形式有利于水環(huán)真空泵性能的提升,因此在實(shí)踐應(yīng)用中應(yīng)該優(yōu)先選用這些結(jié)構(gòu)形式。 

【文章來(lái)源】：機(jī)械管理開發(fā). 2020,35(08)

【文章頁(yè)數(shù)】：3 頁(yè)

【圖文】：

水環(huán)真空泵三維幾何模型

葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)速度是水環(huán)真空泵運(yùn)行過(guò)程中的重要技術(shù)參數(shù)，對(duì)其工作性能有決定性的影響。在實(shí)際工作過(guò)程中允許葉輪轉(zhuǎn)速在一定的范圍內(nèi)波動(dòng)，以順應(yīng)不同的工況條件。為分析葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)速度對(duì)水環(huán)真空泵性能的影響，將轉(zhuǎn)動(dòng)速度設(shè)置為300～380r/min，每間隔20 r/min取值計(jì)算。如圖2所示為不同葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)速度條件下對(duì)應(yīng)的水環(huán)真空泵性能參數(shù)變化曲線。由圖2數(shù)據(jù)可知，吸氣量和軸功率隨著葉輪轉(zhuǎn)速的增加隨之不斷增加，等溫壓縮效率卻隨轉(zhuǎn)速的增加而表現(xiàn)出降低的趨勢(shì)。主要是由于轉(zhuǎn)速增加后，水環(huán)真空泵的功率消耗以及等溫壓縮功率均在增加，但是前者的增加速度更快。根據(jù)等溫壓縮效率的定義不難理解，其會(huì)隨著轉(zhuǎn)速的增加而逐漸降低。煤礦領(lǐng)域在選用水環(huán)真空泵時(shí)抽氣量以及能耗是兩個(gè)重要的選型指標(biāo)。基于上述分析可以看出，吸氣量和功率消耗是兩個(gè)相互矛盾的參數(shù)，吸氣量的增加意味著功率消耗的增加。所以水環(huán)真空泵在實(shí)踐應(yīng)用時(shí)，在吸氣量滿足實(shí)際使用需要的前提下，應(yīng)該盡可能控制葉輪轉(zhuǎn)速。具體而言，可以通過(guò)變頻調(diào)控技術(shù)對(duì)其速度進(jìn)行有效控制。

仿真模擬結(jié)果發(fā)現(xiàn)，橢圓形泵殼在吸氣階段結(jié)束時(shí)，水環(huán)邊界正好與葉輪外緣相切，在一定程度上增加了月牙形空間體積。另外，將圓弧形泵殼改進(jìn)成為橢圓形泵殼后泵殼增大，使得吸氣區(qū)域的很多葉片區(qū)域都可以將月牙形空間維持在較大的水平，保證了水環(huán)真空泵運(yùn)行的穩(wěn)定性和可靠性。經(jīng)過(guò)計(jì)算發(fā)現(xiàn)，圓弧形泵殼的吸氣量大約為505 m3/min，而橢圓形泵殼的吸氣量大約為570 m3/min。由此可知，將圓弧形泵殼修改成橢圓形泵殼，使得水環(huán)真空泵的吸氣量提升了12.87%左右。因此，在生產(chǎn)泵殼時(shí)，應(yīng)該優(yōu)先使用橢圓形泵殼，以提升吸氣量。4 結(jié)論

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]煤礦瓦斯抽放用水環(huán)真空泵工作液溫度調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)研究[J]. 趙勇,孟凡瑞,趙國(guó)勇,趙玉剛,孫海波,張麗麗.  煤礦機(jī)械. 2019(09)
[2]2BEC系列水環(huán)式真空泵在東曲煤礦的應(yīng)用[J]. 張慧星.  能源與節(jié)能. 2015(10)
[3]水環(huán)式真空泵運(yùn)行故障分析及對(duì)策[J]. 李毅.  機(jī)電工程技術(shù). 2015(07)
[4]水環(huán)真空泵優(yōu)化試驗(yàn)與分析[J]. 王靜.  農(nóng)村牧區(qū)機(jī)械化. 2010(06)



本文編號(hào)：3516795