CN103742417B - 一种大过流旋流泵水力设计方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种大过流旋流泵的水力设计方法，特别是涉及一种旋流泵叶轮和涡室的水力设计方法。它给出了无叶腔宽度、无叶腔进口直径、叶片数、叶片包角、叶片进口角和叶片出口角的设计公式。根据本设计方法设计的旋流泵能很好保证旋流泵的无堵塞性，在水力损失最小的情况下获得理想的扬程、效率及运行稳定性。

Description

一种大过流旋流泵水力设计方法

技术领域

本发明涉及一种大过流旋流泵水力设计方法，特别是涉及一种旋流泵叶轮和涡室的水力设计方法。

背景技术

在国外污水污物潜水电泵的应用有扩展的趋势，许多场合取代了清水潜水泵。结构上旋流泵叶轮退缩至无叶腔后室，且叶片多采用直叶片形式。独特的结构使其大颗粒和长纤维污物时具有不堵塞性，故也称其为无堵塞泵。由于其内部同时存在贯通流和循环流，造成很大的水力损失。故其最大缺点是泵效率偏低，一般η≤50％。而叶轮和涡室是影响旋流泵性能的核心部件，因此，设计流泵叶轮和涡室的时候，应尽量改善泵内流动状况，提高旋流泵的效率、扬程以及运行可靠性。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种大过流旋流泵的水力设计方法。通过改变旋流泵叶轮和涡室几个重要设计参数的确定方法并采用扭曲叶片，从而改善旋流泵内部流动状况，提高旋流泵的效率、扬程以及运行可靠性。

实现上述目的所采用的设计方法：

1.叶轮外径

叶轮外径的计算公式

$D_2=K_{D_i}\sqrt{\frac{2gk}{n}}$

式中，D₂—叶轮外径，mm；

—外径系数，取(同步转速n＝3000r/min)

(同步转速n＝1500r/min以下)；

g—重力加速度，m/s²；

h—水泵扬程，m；

n—水泵转速，r/min；

2.叶片出口宽度

叶片出口宽度计算公式

$b_2=K_{b_2}\sqrt[3]{\frac{Q}{n}}$

式中，b₂—叶片出口宽度,mm；

—叶片出口宽度系数，取(同步转速n＝3000r/min)

(同步转速n＝1500r/min以下)；

Q—旋流泵流量，m³/h；

n_s—比转速；

3.无叶腔宽度

无叶腔宽度计算公式

B＝80～120mm

B/b₂＝1.25～1.40

式中，B—无叶腔宽度，mm；

b₂—叶片出口宽度,mm；

4.无叶腔进口直径

无叶腔进口直径计算公式

D₀/D₂＝0.46～0.50

式中，D₀—旋流泵进口直径，mm；

D₂—叶轮外径，mm；

5.叶片数

Z＝7～10

式中，Z—叶片数；

6.叶片包角

式中，—叶片包角，°；

7.叶片进口角

由实际测量数据统计后确定叶片进口角计算公式

β_1a＝15°～19°

β_1b＝19°～23°

β_1c＝23°～27°

β_1aβ_1bβ_1c取等差角度

式中，β_1a—a流线叶片进口角，°；

β_1b—b流线叶片进口角，°；

β_1c—c流线叶片进口角，°；

8.叶片出口角

由实际测量数据统计后确定叶片出口角计算公式

β₂＝18°～25°

式中，β₂—叶片出口角，°。

本发明的有益效果是：根据本设计方法所设计的旋流泵叶轮和涡室能够改善泵内流动状况，提高旋流泵的效率、扬程以及运行可靠性。

附图说明

图1是本发明一个实施例的叶轮和涡室轴面投影图。

图2是同一个实施例的叶轮叶片图。

图中：1.无叶腔宽度，2.无叶腔进口直径，3.叶片包角4.叶片出口角。

具体实施方式

图1和图2共同确定了旋流泵的叶轮和涡室的形状。它能够改善泵内流动状况，提高旋流泵的效率、扬程以及运行可靠性。本发明通过以下几个关系式来确定无叶腔宽度(1)、无叶腔进口直径(2)、叶片包角(3)、叶片出口角(4)和叶片数。

确定无叶腔宽度B＝80～120mm

B/b₂＝1.25～1.40；

确定无叶腔进口直径D₀/D₂＝0.46～0.50；

确定叶片数Z＝7～10

确定叶片包角

确定叶片进口角β_1a＝15°～19°

β_1b＝19°～23°

β_1c＝23°～27°

β_1aβ_1bβ_1c取等差角度

确定叶片出口角β₂＝18°～25°。

Claims (1)

1.一种大过流旋流泵水力设计方法，其特征在于，通过改变旋流泵叶轮和涡室参数的确定方法并采用扭曲叶片，改善旋流泵内部流动状况，提高旋流泵的效率、扬程以及运行可靠性，具体参数确定为：

A）叶轮外径

式中，—叶轮外径，；

—外径系数，取=0.2061+0.00176，当同步转速；

=0.5718-0.000678，当同步转速以下；

—重力加速度，；

—水泵扬程，；

—同步转速，；

—比转速；

B）叶片出口宽度

式中，—叶片出口宽度,；

—叶片出口宽度系数，取，同步转速

，同步转速以下；

—旋流泵流量，；

—比转速；

C）无叶腔宽度

式中，—无叶腔宽度，；

—叶片出口宽度,；

D）无叶腔进口直径

式中，—旋流泵进口直径，；

—叶轮外径，；

E）叶片数

式中，Z—叶片数；

F）叶片包角

式中，—叶片包角，；

G）叶片进口角

由实际测量数据统计后确定叶片进口角计算公式

取等差角度

式中，—流线叶片进口角，；

—流线叶片进口角，；

—流线叶片进口角，；

H）叶片出口角

由实际测量数据统计后确定叶片出口角计算公式

式中，—叶片出口角，。