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 引言

 目前，國內(nèi)外的深井離心泵可歸納為兩種。一種是S形流道深井離心泵，如圖1所示，其實質(zhì)是按斜流泵的設計方法設計的深井離心泵。另一種是徑向?qū)�葉深井離心泵，如圖2所示。

 其實質(zhì)是按普通離心多級泵的設計方法設計的深井離心泵。從圖中可以清楚地看出來，這兩種深井離心泵的葉輪外徑D2都約等于導葉進口內(nèi)徑D3，而比導流殼大內(nèi)徑D4小得多。

 S形流道深井離心泵是因為導流殼下端要裝螺栓，葉輪要裝進導流殼，只得比導流殼入口還要小。徑向?qū)�葉深井離心泵是因為按照原先的設計理論導流殼內(nèi)有正導葉，葉輪要裝進導流殼，只得比正導葉內(nèi)徑D3還要小。

 在第一種深井離心泵基礎上，也有把螺栓連接改為拉桿連接的，但因為在原結構基礎上建立起來的設計理論沒有變，葉輪外徑D2仍然約等于導葉進口內(nèi)徑D3，遠遠小于導流殼大內(nèi)徑D4。第二種深井離心泵雖然取消了正導葉，只保留反導葉，也因為設計理論沒有變，葉輪外徑D2 仍然小于導葉進口內(nèi)徑D3，更小于導流殼大內(nèi)徑D4。

 由于井泵受機井井壁管內(nèi)徑限制，導流殼的直徑已經(jīng)很小了，葉輪直徑再受原設計方法限制，其單級揚程自然就很低了。而單級揚程低，一臺井泵就需要更多的葉輪和導流殼，就會增加井泵的長度和生產(chǎn)成本。

《井用潛水泵型式和基本參數(shù)》 和《長軸離心深井泵 型式與基本參數(shù)》中規(guī)定的井泵單級揚程都比較低，就是因為現(xiàn)有的深井離心泵設計方法有缺陷的結果。

 GB/T2816-2002《井用潛水泵中取消了對單級揚程的規(guī)定，在國內(nèi)企業(yè)掀起了提高井泵單級揚程的研究高潮，我們在這個研究高潮中提出了創(chuàng)新的深井離心泵葉輪極大直徑設計法，可以把井泵的單級揚程提高許多，大多數(shù)都能提高50%左右，個別的可以提高一倍多，同時水泵效率也能達到國家標準規(guī)定的指標。

 現(xiàn)把這種創(chuàng)新的深井離心泵設計方法介紹給大家，與大家共同探討。

 1.水泵設計觀念的改變

 1.1根據(jù)結構條件確定水力設計方法

傳統(tǒng)的水泵設計觀念是水力設計高于結構設計，為了水泵效率提高1%，不顧產(chǎn)品成本增加10%。

在傳統(tǒng)設計觀念的指導下，斜流式葉輪配空間導葉的水力設計和結構形式成為深井離心泵的主要設計方法（如圖1所示），因為這種形式的水泵效率較高，流量和揚程也與國家標準規(guī)定值相符。

但是，這種形式的深井離心泵，其軸向尺寸大，葉片的制造難度大，生產(chǎn)成本高，因此，其綜合經(jīng)濟效益很低。

如果改變設計觀念，把結構設計放在水力設計的前面，根據(jù)結構條件確定水力設計方法，把降低生產(chǎn)成本和提高可靠性放在第一位，使水力設計適應結構設計的需要，則對于深井離心泵而言，就需要采用圖3所示的結構形式，這是一種采用葉輪極大直徑設計法與反導葉導流殼配套的結構形式，這種結構形式可以實現(xiàn)葉輪直徑大，導流殼長度短的結構要求。

在這種結構形式下研究水力設計的方法，就有希望獲得大的經(jīng)濟效益。

從理論上說，水泵效率的高低由水力損失、容積損失和機械損失的高低決定，而容積損失和機械損失的高低本身就是由結構設計決定的，只有水力損失的高低由水力設計決定，而減少水力損失的主要措施是盡量減小液流在流動過程中的速度矢量變化率，

因此，只要新結構能夠滿足這個要求，就可以實現(xiàn)高效率的水力設計。即使新結構在控制速度矢量變化率方面不如原結構容易，導致水泵效率降低1%，但生產(chǎn)成本能夠降低三分之一的話，則不僅對企業(yè)是有利的，對社會也是有利的，因為生產(chǎn)成本的降低也是能源消耗的降低。

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圖1 S形流道深井離心泵

圖2 徑向?qū)�葉深井離心泵

圖3 新型井用潛水泵結構圖