三螺杆泵螺杆与衬套最优间隙的理论研究.pdfVIP

28 FLUIDMACHINERY Vo1．39．No．11．2011 文章编号： 1005—0329(2011)11—0028—04 三螺杆泵螺杆与衬套最优问隙的理论研究 单玉霞，王兆伍，郑梅生，居荣华，王立杰 (南京林业大学，江苏南京 210037) 摘 要：三螺杆泵螺杆与衬套的间隙值是决定泵工作性能的重要因素，为了合理确定螺杆与衬套 的间隙，以标准 135 型三螺杆泵为研究对象，分析了螺杆与衬套间隙内的流体状态，主要存在剪切流和一般库埃特流。根据平行平板缝隙流 理论，建立回流介质经过一个完整密封腔所造成的包括泄漏损失和粘性摩擦损失的总功率损失为 目标函数 ，通过求取最 小值，得到特定工况下确定三螺杆泵螺杆与衬套最优间隙的理论公式。结果表明，最优间隙主要与工作压力 、转速和介 质粘度有关，研究结果将对三螺杆泵设计提供重要参考依据。 关键词： 三螺杆泵；最优间隙；平行平板间隙流；泄漏损失；粘性摩擦损失 中图分类号： TH327 文献标识码： A doi：10．3969／j．issn．1005—0329．2011．11．006 TheoreticalStudyon Optimum Clearancebetween RotorsandCaseinThree——screw Pump SHANYu—xia，WANGZhao—WU，ZHENGMei—sheng，JURong—hua，WANGLi-jie (NanjingForestryUniversity，Nanjing210037，China) Abstract： Clearancebetweenrotorsandcaseofthree—screwpumpisimportanttoitsworkingperformance．Inordertoreasona— blydeterminetheclearancebetweenrotorsandcase，the135typethree—screw pumpwasstudied，theflow intheclearancewas analyzed，itisfoundoutthattherearecouetteandgeneralcouetteflow init．Accordingtothetheoryofparallelplategapflow， aobjectivefunctionwasestablished，whichdescribesthesumofleakageandviscousfrictionlossintheclearancewhenbackflow passesthroughawholesealchamber．Then，atheoreticalformulatodetemr inetheoptimum cleraancebetweenrotorsandcaseof three—screwpumpatspecialworkingcasewasgivenbysolvingtheminimumvalueofobjectivefunction．Theresultsshowsthatop— timum clearancebetweenrotorsandcasehasrelationswithworkingpressure，speedrevolutionandviscosityofliquidmedium． Theresultswouldprovidereferencesfordesignofthree—screwpump． Keywords： three—screw pump；optimum clearance；paralellplategapflow；leakageloss；viscousfrictionloss l 引言 衬套间必须留有间隙，其中第四类密封性条件指 的是螺杆和衬套间的间隙不能过大，否则高低压 三螺杆泵是一种容积式的旋转泵，广泛应用 腔之问存在连通的危险，造成过大泄漏，从而降低 于石油、化工、冶金及船舶等行业。三螺杆泵主