CN102400950A

CN102400950A - 一种无堵塞磨碎泵的闭式叶轮设计方法

Info

Publication number: CN102400950A
Application number: CN2011103753979A
Authority: CN
Inventors: 朱荣生; 杨爱玲
Original assignee: Jiangsu Guoquan Pumps Co Ltd
Current assignee: Jiangsu Guoquan Pumps Co Ltd
Priority date: 2011-11-18
Filing date: 2011-11-18
Publication date: 2012-04-04

Abstract

本发明涉及一种无堵塞磨碎泵的闭式叶轮设计方法。它给出了叶片主要几何参数外径、出口宽度、进口安放角、出口安放角和叶片包角的设计公式。用本发明设计的闭式叶轮能够改善流动情况，提高无堵塞泵的扬程和效率，及运行可靠性。

Description

一种无堵塞磨碎泵的闭式叶轮设计方法

技术领域

本发明涉及一种无堵塞泵的主要零件的设计方法，特别涉及一种无堵塞磨碎泵的闭式叶轮设计方法。

背景技术

目前，公知的无堵塞泵只能在很窄的流量范围内运行，当输送含有杂物比较多的液体时，很容易超工况并导致电机烧毁。对于无堵塞磨碎泵，其叶轮进口处装有磨碎装置，需要消耗泵的一部分功率，泵的扬程、流量及效率特性都会受到影响，会有一定程度的下降，致使带切割功能无堵塞泵的可靠性较低，大大限制了无堵塞泵的使用范围。而叶轮是影响泵性能的最核心的部件，因此，设计无堵塞磨碎泵叶轮的时候，应尽量改善流动，提高无堵塞磨碎泵的扬程、效率以及运行可靠性。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种高效无堵塞磨碎泵闭式叶轮设计方法。通过改善闭式叶轮几个重要设计参数确定方法，改善流动情况，提高效率。进而提高无堵塞磨碎泵的运行可靠性。

实现上述目的所采用的设计方法：

1、叶轮的外径

叶轮外径的计算公式：

D_{2} = 9.12 \cdot (1 + \frac{n_{s} - 110}{10^{5}}) \cdot {(\frac{n_{s}}{100})}^{- 0.54} \cdot \sqrt[3]{\frac{Q}{n}};

式中：D₂-叶轮外径，米；

Q-设计工况的流量，立方米/秒；

n-叶轮转速，转/分；

n_s-比转速。

2、叶片出口宽度

叶片出口宽度计算公式：

b_{2} = 0.68 (1 - 2 \cdot \frac{n_{s} - 135}{10000}) {(\frac{n_{s}}{100})}^{0.89} \cdot \sqrt[3]{\frac{Q}{n}};

式中：b₂-叶轮叶片出口宽度，米；

Q-设计工况的流量，立方米/秒；

n-叶轮转速，转/分；

n_s-比转速。

3、叶片进口安放角

叶片出口安放角β₁＝22°～38°，比转数小取大值。

4、叶片出口安放角

叶片出口安放角β₂＝12°～25°，比转数小取大值。

5、叶片包角

叶片包角

本发明的有益效果是：叶轮能够改善流动情况，提高无堵塞磨碎泵的扬程和效率，并且提高无堵塞磨碎泵的运行可靠性。

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投影图

图2是同一个实施例的叶轮叶片图

图中：1.叶轮盖板，2.叶轮叶片外圆直径，3.叶片，4.叶轮叶片出口宽度，5.叶轮叶片进口安放角，6.叶轮叶片出口安放角 7.叶片包角。

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。它具有叶轮盖板(1)，分别有前盖板和后盖板，是一种闭式叶轮，且叶片(3)数2≤z≤5，能够改善流动情况，提高无堵塞泵的扬程和效率，及无堵塞泵的运行可靠性。本发明通过以下几个关系式来确定叶轮叶片的外圆直径(2)D₂、叶轮叶片的出口宽度(4)b₂、叶轮叶片的进口安放角(5)β₂、叶轮叶片的出口安放角(6)β₂、叶轮叶片包角(7)

D_{2} = 9.12 \cdot (1 + \frac{n_{s} - 110}{10^{5}}) \cdot {(\frac{n_{s}}{100})}^{- 0.54} \cdot \sqrt[3]{\frac{Q}{n}};

b_{2} = 0.68 (1 - 2 \cdot \frac{n_{s} - 135}{10000}) {(\frac{n_{s}}{100})}^{0.89} \cdot \sqrt[3]{\frac{Q}{n}};

β₁＝22°～38°；

β₂＝12°～25°；

图中，叶片进口安放角(5)和叶片出口安放角(6)的选取与比转数n_s的大小有关，比转数小，叶片进口安放角(5)和叶片出口安放角(6)取大值。叶片包角根据加工制造的情况，在120°～170°之间选取。

Claims

1.一种无堵塞磨碎泵的闭式叶轮设计方法，叶片主要几何参数外径、出口宽度、进口安放角、出口安放角和叶片包角的设计公式。其特征在于：叶轮几何参数与泵设计工况点性能参数之间适合以下关系：

D_{2} = 9.12 \cdot (1 + \frac{n_{s} - 110}{10^{5}}) \cdot {(\frac{n_{s}}{100})}^{- 0.54} \cdot \sqrt[3]{\frac{Q}{n}};

b_{2} = 0.68 (1 - 2 \cdot \frac{n_{s} - 135}{10000}) {(\frac{n_{s}}{100})}^{0.89} \cdot \sqrt[3]{\frac{Q}{n}};

β₁＝22°～38°；

β₂＝12°～25°；

式中：Q-设计工况的扬程，米；

D₂-叶轮外径，米；

b₂-叶轮叶片出口宽度，米

β₁-叶轮叶片进口安放角，度；

β₂-叶轮叶片出口安放角，度；

n-叶轮转速，转/分；

n_s-比转数，转/分；

-叶轮叶片包角，度。