CN102011748A - 一种高效涡流泵叶轮设计方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种高效涡流泵叶轮设计方法。它给出了叶片主要几何参数外径、出口宽度、出口安放角、叶片包角和高低叶片高度差的设计公式。用本发明设计的叶轮能够改善蜗壳内的流动情况,提高涡流泵的扬程和效率。因此,可减少选配电机的容量,减少投资、节约能源。
Description
技术领域
本发明涉及一种非变容式泵主要零件的设计方法,特别涉及一种高效涡流泵叶轮设计方法。
背景技术
目前,公知的涡流泵采用的是放射性叶轮,这种叶轮只保证涡流泵在很窄的流量范围内运行,如果运行工况超出泵的可运行范围,可能导致电动机烧毁。但是,涡流泵的运行工况千差万别、泵装置扬程会出现较大的变化,导致涡流泵实际工况点在较大流量范围内移动。据统计,在返修的工程潜水泵中,其故障约有70%是由过载引起的。电机因过载失效造成这类泵的可靠性较低,大大限制了涡流泵的使用范围。
为了获得平缓的功率曲线,需采用弯曲的叶片,但为了兼顾无堵塞性能,叶片数不能过多。由于涡流泵的特殊结构,其内部存在循环流,水力损失很大,如果叶片数少,效率极低,造成能源浪费。这就要求我们设计的叶轮,能改善流动情况,提高涡流泵的扬程和效率。
发明内容
为解决现有涡流泵叶轮性能的不足,本发明提供了一种高效涡流泵叶轮设计方法。用本发明设计的叶轮几何参数不仅满足适宜铸造的要求,同时改善流动情况,提高扬程和效率。因此,可减少选配电机的容量,减少投资、节约能源。
实现上述目的所采用的的技术方案:
1、叶轮的外径
式中:D2-叶轮外径,米;
H-设计工况的扬程,米;
n-叶轮转速,转/分;
β2-叶轮叶片出口安放角,度。
2、叶片出口宽度
式中:b2-叶轮叶片出口宽度,米;
D2-叶轮外径,米;
ns-比转数,转/分。
3、叶片出口安放角
叶片出口安放角β2=15°~25°,比转数大取小值。
4、叶片包角
5、高低叶片的高度差
Δh=(15%-20%)b2。
本发明的有益效果是:叶轮能够改善流动情况,提高涡流泵的扬程和效率。
本发明经用户试用,反应效果良好,能有效地节省投资、节约能源。
附图说明
图1是本发明一个实施例的叶轮轴面剖视图
图2是同一个实施例的叶轮叶片图
图中:1.叶轮后盖板,2.叶轮叶片外圆直径,3.低叶片,4.高叶片,5.叶轮叶片出口宽度,6.叶轮叶片出口安放角,7.叶轮包角
具体实施方式
图1和图2共同确定了这个实施例的叶轮形状。它与大多数离心泵叶轮一样,具有叶轮后盖板(1),是一种开式叶轮。叶轮叶片分为低叶片(3)和高叶片(4)两种,高低叶片相间排列,叶轮叶片数为偶,且叶片数大于等于4,能够改善流动情况,提高涡流泵的扬程和效率。本发明通过以下几个关系式来确定叶轮叶片的出口宽度b2、叶轮叶片的外圆直径D2、叶轮叶片的出口安放角β2、叶轮叶片包角 和高低叶片高度差Δh。
β2=15°~25°;
Δh=(15%-20%)b2。
在图中,叶片出口安放角(6)的选取与比转数ns的大小有关,比转数大,出口安放角(6)取小值。叶片包角根据铸造和清砂的难易情况,在150°~220°之间选取。
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