水泵叶轮切割分析

在一些工程中，卧式单级单吸泵被广泛使用，厂家样本也只给出某型号叶轮的几种典型曲线，而实际选型参数与样本曲线不一定完全重合，很多大型泵厂都会对叶轮 进行二次切割，这样做有什么好处呢？答案是：1，切割叶轮使水泵能够在设计要求的工作点工作；因为一般情况下很少有正好满足参数的水泵，比如要求一台 200m3/h，50m的水泵，往往初次选的时候实际水泵的工作参数要比这个要大，通过叶轮切割达到这个参数要求。2，叶轮切割可以更加节能，如果不进行 叶轮切割，泵实际工作参数就要大，就要耗能更多。

水泵叶轮切削之后的理论计算性能特性参数是怎样的呢？根据《泵与风机》教材中相似理论在泵与风机中的应用论述：“水泵在运行中，当转速、叶轮尺寸及流体密度发生改变时，根据相似关系，进行性能参数及性能曲线的相似变换”。

泵与风机的相似定律反映了性能参数之间的关系。水泵设计制造是按“系列”进行的，同一系列中大小不等的泵都的相似的，也就是说它们之间的流体力学性 质遵循力学相似原理，为了满足使用要求，对同一型号规格的水泵采用不同叶轮直径，其性能也就不同。因此，为了改善在用泵的性能，切削泵的叶轮，使叶轮直径 减小，以达到扬程降低、接近管网阻力特性、降低功率和节能目的。

水泵叶轮直径改变后的性能参数符合相似律，即：

G1/G＝（D1/D）3 H1/H＝（D1/D）2 P1/P＝（D1/D）5

式中：

D ———— 叶轮切削前的直径 mm

D1 ———— 叶轮切削后的直径 mm

G ———— 叶轮切削前的流量 m3/h

G1 ———— 叶轮切削后的流量 m3/h

H ———— 叶轮切削前的扬程 m

H1 ———— 叶轮切削后的扬程 m

P ———— 叶轮切削前的功率 Kw

P1 ———— 叶轮切削后的功率 Kw

从以上三式表明：水泵叶轮改变时，流量与外径比成三次方关系；扬程与外径比成平方关系；功率与外径比成五次方关系。

查阅循环水泵样本资料：流量200m3/h，扬程50m，电机轴功率45Kw的水泵叶轮直径为400mm；切削后的叶轮直径为380mm，按此参数计算如下：

G1＝G(D1/D)3 ＝200m3/h(380mm/400mm)3 ＝171.5 m3/h

H1＝H(D1/D)2 ＝50m (380mm/400mm)2 ＝45.13m

P1＝P(D1/D)5 ＝45Kw (380mm/400mm)5 ＝33.1Kw

通过上述计算可得出以下结论：切割减小水泵叶轮外径将使水泵的流量减小、扬程降低及功率降低；更换加大水泵叶轮外径将使水泵的流量增大、扬程提高及功率增大。

水泵的相似理论决定的，生产厂家生产的产品不可能满足范围内任何工况点的要求，尽量做到覆盖，就必须在固定生产的系列泵中，切削叶轮，以此改变其流量和扬 程的。一般做法是，你选的参数刚好在2个型号泵的中间，只需将大泵切削一次，如果切削二次就要尽量考虑其他型号的水泵了。

所以通过以上案例可以看出，叶轮尺寸的小小改变（5%），会带来水泵功率的巨大改变，一些大型泵厂有专门的选型软件，会根据客户实际参数进行叶轮的二次切割为客户节约了能源。而能源的节约效果根据单位用电量和相关计算即可得出水泵厂家是否真实进行了切割。