硫磺液液下泵的设计与试验研究

发布时间：2017-08-04 11:25

  本文关键词：硫磺液液下泵的设计与试验研究

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【摘要】：硫磺液下泵是石化工业应用的过程设备,由于液态硫磺只能在135℃-145℃之间运输,所以对泵保温结构的要求很高。硫磺液下泵的结构特殊性也导致在使用过程中会出现性能差、振动大等问题。针对液硫运输过程中泵出现的问题,亟需对硫磺液液下泵进行设计,并对设计方案进行试验,以降低出现问题事故的风险,降低成本。本文根据现场工艺条件确定设计参数,以此为基础设计了一套硫磺液下泵。本文以速度系数法进行过流部件的水力设计,采用先进的计算流体力学软件CFX对设计过流部件仿真计算,以确定设计的准确性。根据设计要求确定泵主要参数,通过设计获得了各过流部件的主要尺寸,利用Pro/E三维建模软件进行三维造型,然后使用ICEM CFD软件划分模型网格,利用先进的水力仿真软件CFX进行仿真计算,为之后的分析处理提供了基础。通过对泵保温结构以及轴强度进行了设计和校核,确保了泵运行的稳定性。此外,对轴及叶轮进行转子动力学研究,获得其固有频率,验证设计的可靠,并防止在实际使用过程中发生失效;对不同轴承支撑条件下的情况进行分析,研究不同支撑下的振动情况。对液下泵进行试验研究,验证了数值模拟的可靠性,并获得泵的性能曲线以及振动情况,试验结果证明了计算机仿真计算方法的可行性。
【关键词】：液下泵 硫磺 离心泵 轴
【学位授予单位】：华南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TQ051.21
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 第一章 绪论9-17
• 1.1 研究的背景、目的和意义9-10
• 1.2 硫磺液下泵国内外研究现状10-14
• 1.3 转子动力学研究14-15
• 1.4 本文研究的主要内容15-17
• 第二章 硫磺液液下泵的水力设计17-37
• 2.1 特性参数17-18
• 2.2 叶轮的水力设计18-22
• 2.2.1 叶轮主要尺寸的确定18-21
• 2.2.2 叶轮水力模型21-22
• 2.3 蜗壳的水力设计22-23
• 2.4 硫磺液下泵三维模型的建立23-27
• 2.4.1 叶轮流道三维模型24-25
• 2.4.2 蜗壳流道三维模型25-26
• 2.4.3 其它流道三维造型及泵内流道装配图26-27
• 2.5 硫磺液下泵的网格划分27-29
• 2.6 性能计算29-31
• 2.7 模型内部流动特性分析31-35
• 2.8 本章小结35-37
• 第三章 硫磺液液下泵的结构设计37-56
• 3.1 结构设计37-39
• 3.2 保温结构设计39
• 3.3 轴的结构设计及强度计算39-41
• 3.3.1 轴的强度校核39-40
• 3.3.2 轴的临界转速计算40-41
• 3.4 转子动力学分析41-55
• 3.4.1 转子的振动模态模型41-42
• 3.4.2 模型建立及模态分析42-55
• 3.5 本章小结55-56
• 第四章 硫磺液液下泵的试验56-60
• 4.1 试验台的搭建56-57
• 4.2 特性曲线试验57-58
• 4.3 振动试验58-59
• 4.4 本章小结59-60
• 总结与展望60-61
• 总结60
• 展望60-61
• 参考文献61-66
• 攻读硕士学位期间取得的研究成果66-67
• 致谢67-68
• 附件68

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本文编号：619299