CPS型泵产品特点说明

　　为积极响应国家节能减排的政策，我公司开发了CPS型高效单级双吸中开式离心泵，CPS型泵具有效率更高、高效区范围宽、气蚀性能优越、运行平稳、检修方便、运行和维护成本低等优点;该系列泵采用最优秀的水力模型进行优化设计，并取得了GB19762清水离心泵能效限定值及节能评价值的认证，先后取得了十几项的专利，用于输送清水或物理、化学性质类似于清水的其他液体，固体量不大于80mg/L;采用特殊材料可输送有腐蚀性的工业废水、海水及含有悬浮物的雨水等。主要适用于工厂、矿山、城市、电站给排水、农田灌溉和各种水利工程，消防系统、船舶工业、石化工程等。

　　CPS系列泵符合GB/T5657《离心泵技术条件Ⅲ类》标准。

   　　1、 型号意义：

　　2、设计特点

　　创新泵壳

　　1)三元流理论设计的水力模型、CFD流场分析、ANSYS有限元结构分析;

　　2)平衡径向力的双蜗壳压水室、增设防旋涡隔板的半螺旋吸水室，两端轴承跨距短;

　　3)压水室与吸水室增设螺栓组件防止压水室介质向吸水室泄漏，提高泵效率，增强泵组强度;

　　4)泵盖与泵体装配自动对中;

　　5)全金属模具、呋喃树脂砂造型、精密铸造。

　　高性能叶轮

　　1)三元流理论设计水力模型、CFD流场分析、高效区宽，气蚀性能好;

　　2)配备改型叶轮、满足用户对效率与气蚀不同要求;

　　3)叶片交错设计、V型出口、低脉冲、低振动效率高;

　　4)流线型密封环，可选的双密封环，输送颗粒介质时的螺旋凹槽型密封环;

　　5)全金属模具、呋喃树脂砂造型、精密铸造。

　　可靠密封

　　1)机械密封、填料密封、注入式泥状填料结构通用;

　　2)不锈钢轴套，不锈钢冲洗水管部件;

　　3)分半填料压盖，专利填料环设计拆装方便;

　　高寿命轴承

　　1) 中低功率为油脂润滑、大功率为稀油润滑、自带轴承冷却腔;

　　2)轴承跨距短，数控加工轴精度高，轴承振动小，发热温度低;

　　3)在线加油，可配置振动监测装置、测温装置。

　　易拆装转子

　　1)数控加工的高精度轴，全封闭轴套设计不接触输送介质，轴寿命长;

　　2)无需调整的转子，装配简单;

　　3)可靠的叶轮定位，允许短时间反转;

　　4)符合IE标准的防护罩;

　　5)大功率联轴器采用膜片联轴器,解决大档弹性柱销联轴器的重量大，偏心量高，拆装难等问题。

　　CPS标准型双吸中开泵结构图

　　CFD软件数值模拟分析

　　为了观察CPS型中开泵内部流道流体的流动情况和预测其性能，对其进行数值仿真计算。数值计算采用CFD软件Ansys-Fluent，其后处理程序能得出的进出口压力、扭矩以及压力云图及流线图、速度矢量图等结果，依此对泵进行性能预测，以及观察流体在泵流道内部的流动情况。

　　数值计算过程：三维造型—网格划分—数值计算—后处理，

　　1、三维造型与网格划分

　　1.1、三维造型

　　本次数值计算采用的三维造型软件为UG 8.0，图1.1为三维造型图，图中泵流道连接顺畅、光滑。

图1.1    三维流道造型图

　　1.2、网格划分

　　数值计算的载体为网格单元，网格质量的好坏直接影响数值计算结果的精度，本次数值计算采用的网格划分软件为Ansys-ICEM。在网格划分过程中需对边界进行名称定义，其边界包括进出口、壁面、交界面。网格划分完成，网格统计的数量为3417543，图1.2为网格划分图。

　　图1.2 网格划分图

　　2、计算模型设置

　　数值计算的参数设置：

　　计算方法：稳态。

　　求解方法：SIMPLE算法。

　　计算模型：标准κ～ε湍流模型。

　　边界条件：进口采用速度边界,出口边界设置为自由出流(outflow)，叶轮前后盖板、叶片、压水室、吸入室壁面都设置为壁面边界条件(wall)。

　　交界面：两对(叶轮与进水段，叶轮与出水段)。

　　参数设置完成后，对其进行迭代计算，图2.1为迭代计算图。

　　3、流场分布

　　3.1、速度矢量图

　　图3.1为泵吸入室、压水室、叶轮、叶片上流体的速度矢量分布图，从图中可以看出，流体进入吸入室后，速度变化不大，但进入叶轮后，由于叶轮旋转产生的离心力使叶片对流体做功，流体的速度从叶片进口到出口不断增大，在压水室中，由于断面的不断增大和壁面对流体的作用，速度从隔舌到出口逐渐减少，速度分布符合泵的运行规律。

图3.1  速度矢量图

　　3.2、压力分布图

　　图3.2为泵叶轮叶片与压水室的压力分布图，图中叶轮叶片上的压力从进口到出口呈梯形增大，叶片背面压力明显少于工作面压力值，压水室的隔舍处压力值明显少于其它位置的压力值，这些符合伯努利方程和泵的内部压力分布规律。

图3.2 压力分布

　　3.3、流线图

　　水泵的流线图能够放映泵内流体流动是否流畅、顺滑，泵内是否存在漩涡以及滞留区域，从图3.3中看，泵内流体流动顺畅，不存在大面积的漩涡及滞留区域。