CN204113732U - 一种双吸叶轮 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种双吸叶轮,包括前盖板、后盖板、叶片、轮毂和轴,出水口的出口边为V字形,V字形的顶点处且在后盖板上设置有向上凸起的隔板,隔板的两边呈向内凹陷的弧形,隔板随流道变化形状光滑过渡。本实用新型使得叶轮比转速增大,最大限度减小水力损失,结构对称,没有轴向力,运行平稳。
Description
技术领域
本实用新型属于机械(泵)技术领域,具体涉及一种双吸叶轮。
背景技术
目前按照比转速的范围将泵分为离心泵、混流泵和轴流泵,即当比转速(即比转数)在30~300时属于离心泵,300~500时属于混流泵,500~1000时属于轴流泵。由比转速并结合表1可以看出在水泵的流量和转速不变,吸入口尺寸大致相等的情况下,比转速越小扬程越高,比转速越大扬程越低。随着ns数值增大,D2/D0值就逐渐减小。对混流泵出口边变成倾斜,因为随着ns提高,D2/D0继续缩小,如果出口边不倾斜,则前盖板处流线就会比后盖板流线短得多,这样两条流线上扬程不同,产生二次回流,另外D2减小到一定程度将受到叶轮进口直径D0的限制。如果再要继续减小,只能将出口做成倾斜的,使出口有较小的平均直径。继续减小,最后就成为轴流泵的叶轮了。
表1双吸泵的比转速与叶轮形状和性能曲线形状的关系
现有的双吸泵均为离心泵,比转速一般都在30~300。如图1所示,大多数双吸泵叶轮包括前盖板1、后盖板2、叶片4、轮毂5和轴孔6,后盖板2和轮毂5一体成型,出水口3的出口边水平设置,D2/D0一般在1.4~3之间,比转速一般在30~300,结构对称。
该叶轮实际上是由两个背靠背的单级单吸叶轮组合而成,具有流量大、扬程高等特点。结构对称,没有轴向力,运行平稳,因此在工程中得到了广泛的应用。但到目前为止还没有比转速大于300的双吸泵。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种双吸叶轮,解决了现有技术中存在的叶轮出口的冲击损失大、叶轮的抗汽蚀能力和效率低、双吸泵的适用范围窄的问题。
本实用新型所采用的技术方案是,一种双吸叶轮,包括前盖板、后盖板、叶片、轮毂、轴和出水口,出水口的出口边为V字形,V字形的顶点处且在后盖板上设置有向上凸起的隔板。
本实用新型的特点还在于,
隔板的两边呈向内凹陷的弧形,隔板随流道变化形状光滑过渡。
隔板的凸起端为圆角。
本实用新型的有益效果是:
1)、提供了一种新的双吸叶轮,由于此叶轮的水力结构形式,有效的扩大了双吸泵的比转速范围,拓宽了双吸泵的使用范围。
2)、在增加了光滑过渡的隔板之后,叶轮的设计参数并没有改变,而且最大程度的避免了液流之间的内摩擦,减小了液流之间的冲击损失,提高了叶轮的水力效率。
3)、在扩大了双吸泵比转速的同时还继承了双吸泵结构对称,外形美观,没有轴向力,稳定性好,便于安装和检修等优点。
4)、由于本双吸叶轮的结构,在本叶轮中流线aa'与流线ff'等长,并从aa'流线到ff'流线,在所有的流线上产生了相等的扬程,有效地消除了叶轮出口的二次回流,降低了高比转速(比转速在300~500)离心泵在小流量工况下的不稳定性,有效抑制了马鞍形曲线的形成。
5)、由于传统高比转速双吸离心泵叶轮为了使特性曲线平坦,通俗地讲就是使得叶轮中流线aa'与流线a"b"等长,这样使得叶轮叶片进口边靠后,导致叶轮外径增大,轴面流线线速度增大,叶轮冲击损失自然就大。本双吸叶轮不仅很好的满足了流线aa'与流线bb'等长,而且可以使得叶片进口边尽可能的前伸,合理有效的降低了叶轮的冲击损失。
6)、本实用新型双吸叶轮与传统的高比转速叶轮相比,本新型叶轮宽度大,提升了叶轮过流容量,从而可以适当的减小叶轮外径。这样有效地减小了叶轮的圆盘摩擦损失,提高了叶轮的效率。
本新型叶轮叶片出口边下移,增大了隔舌间隙,减小了旋转叶片和静止部件互相干扰所产生的压力脉动,降低了机组的噪声和振动。
附图说明
图1是现有双吸泵叶轮的结构示意图;
图2是一种不成立的比转速大于300的双吸叶轮的结构示意图;
图3是本实用新型双吸泵叶轮的结构示意图;
图4是传统双吸泵与本实用新型双吸叶轮进水边前后的比较结构示意图。
图中,1.前盖板,2.后盖板,3.出水口,4.叶片,5.轮毂,6.轴孔,7.隔板,8.流道。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。
本实用新型提供一种双吸叶轮,包括前盖板1、后盖板2、叶片4、轮毂5和轴孔6,出水口3的出口边为V字形,V字形的顶点处且在后盖板2上设置有向上凸起的隔板7,隔板7的两边呈向内凹陷的弧形,隔板7随流道变化形状光滑过渡。本实用新型使得叶轮比转速增大,最大限度减小水力损失,结构对称,没有轴向力,运行平稳。
本实用新型双吸叶轮的工作原理是:轮毂5、后盖板2和隔板7的一体成型体与前盖板1之间形成双流道8,液流进入流道8,叶轮随轴孔6内做轴转动,带动液流旋转,液流随着离心力的作用从出水口3流出。
如表1所示,随着ns提高,D2/D0继续缩小,如果出口边不倾斜,则前盖板处流线就会比后盖板流线短得多,这样两条流线上扬程不同,产生二次回流。
如图2所示,在这个不成立的比转速大于300的双吸叶轮。其结构包括前盖板1、后盖板2、叶片4、轮毂5和轴孔6。由于叶轮出口边是倾斜的斜流泵水力模型,叶轮两侧处(A处)流体介质出现大面积的交汇,使得叶轮出口轴面速度方向不一致,流体之间内摩擦损失严重,叶轮水力损失增大,叶轮效率显著降低。
与现有技术相区别的是叶轮出口形状参照斜流泵(比转速为300~500)叶轮水力模型,将叶片出口边与轴线倾斜形成一定角度,呈V字形,一般在10°~45°。由于将双吸叶轮做成出口边与轴线倾斜的形状后,叶轮两侧流体介质将会出现大面积的交汇,产生明显的压力梯度,使得后盖板壁面产生边界层,在离心力、哥氏力的作用下产生二次回流,从而使叶轮流道内的流态发生变化,使得旋转叶片和静止部件互相干扰产生压力脉动。由于在叶轮出口处有严重的冲击损失,这严重影响了叶轮的水力效率,从而大幅度的降低了叶轮的水力效率性能。
由于传统高比转速双吸离心泵叶轮为了使特性曲线平坦,通俗地讲就是使得叶轮中流线aa'与流线a"b"等长,这样使得叶轮叶片进口边靠后,导致叶轮外径增大,轴面流线线速度增大,叶轮冲击损失自然就大。如图4所示,本双吸叶轮不仅很好的满足了流线aa'与流线bb'等长,而且可以使得叶片进口边尽可能的前伸,合理有效的降低了叶轮的冲击损失。
由于叶轮的冲击损失hv正比于叶轮出水口3的速度水头和叶轮流量,即hv=γQTKV22/2g,由叶轮出口速度三角形有V2 2=Vm2 2+Vu2 2,连续性方程Vm2=Q/2πR2b2φ2ηv,由泵的基本方程Vu2=gH/ωR2 2ηh,其中ω为叶轮的设计角速度,由泵的设计转速n计算,即ω=2πn/60,综上所述叶轮的冲击损失为 其中:γ为介质重度,单位为N/m3;Q为泵在设计点的流量,单位为m3/s;R2为叶轮半径,单位为m;b2为叶轮出口宽度,单位为m;φ2为叶轮出口排挤系数;H为泵在设计点的扬程,单位为m;ηh为泵在设计点的水力效率;ηv为泵在设计点的容积损失。冲击损失与叶轮的半径、出口宽度和水力效率息息相关。为最大程度的避免了两侧叶轮流体介质交汇时的冲击损失,液流之间的干扰,减小流体之间的内摩擦,降低水力损失,提高叶轮的效率。本实用新型在叶轮出水口3中间增设隔板7,隔板7形状随流道的形状光滑过渡,在隔板7交汇末端形成一定的圆角,从而使叶轮沿出口轴面速度方向大小均一致,靠近隔板一侧轴面分速度比以前小得多,从而减小了叶轮出水口3的冲击损失,提高了叶轮的水力效率。有效地解决了高比转速双吸泵效率低的问题。本实用新型提供了一种新型的双吸泵叶轮,有效地增大了双吸泵的比转速,拓宽了双吸泵的使用范围。
Claims (3)
1.一种双吸叶轮,包括前盖板(1)、后盖板(2)、叶片(4)、轮毂(5)、轴孔(6)和出水口(3),其特征在于,所述出水口(3)的出口边为V字形,V字形的顶点处且在后盖板(2)上设置有向上凸起的隔板(7)。
2.根据权利要求1所述的双吸叶轮,其特征在于,所述隔板(7)的两边呈向内凹陷的弧形,隔板(7)随流道变化形状光滑过渡。
3.根据权利要求1或2所述的双吸叶轮,其特征在于,所述隔板(7)的凸起端为圆角。
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Publications (1)
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Cited By (2)
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CN104279180A (zh) * | 2014-09-09 | 2015-01-14 | 兰州水泵总厂 | 一种双吸叶轮 |
CN104791263A (zh) * | 2015-04-27 | 2015-07-22 | 江苏金通灵流体机械科技股份有限公司 | 一种单级双吸高速离心鼓风机 |
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2014
- 2014-09-09 CN CN201420514074.2U patent/CN204113732U/zh not_active Expired - Fee Related
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CN104791263A (zh) * | 2015-04-27 | 2015-07-22 | 江苏金通灵流体机械科技股份有限公司 | 一种单级双吸高速离心鼓风机 |
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