CN205225840U - 一种闭式旋涡泵叶轮 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种闭式旋涡泵叶轮。为了使改善泵的水力性能和汽蚀性能，在传统理论的基础上，结合实际经验优化旋涡泵叶轮的水力设计方程，所述的叶轮为一等厚圆盘，在它外缘的两侧有很多径向小叶片，其主要设计参数包括：叶轮出口直径D₂，叶轮叶片宽度b，叶轮叶片的径向高度h，叶片数z。其优点是：提供了一种闭式旋涡泵叶轮的水力设计详细设计方案，水力效率较传统闭式旋涡泵提升3～5个百分点，且汽蚀性能表现良好。

Description

一种闭式旋涡泵叶轮

技术领域

本发明涉及流体机械，是一种闭式旋涡泵叶轮的水力设计方法。

背景技术

旋涡泵(也称涡流泵)是一种叶片泵，靠主要旋转叶轮对液体的作用力，在液体运动方向上给液体以冲量来传递动能以实现输送液体，这种泵的特点是，高扬程，小流量、结构简单、体积小、具有陡降的扬程-流量曲线和功率-流量曲线、可以实现气液混输，旋涡泵主要用于化工、医药等工业流程中输送高扬程、小流量的酸、碱和其他有腐蚀性易挥发性液体，通常也会用于作为消防泵、锅炉给水泵和一般增压泵使用。但其效率低汽蚀性差，且不适合输送高粘度液体，因此应用范围窄、普及性较差，本发明提供一种闭式旋涡泵叶轮的水力设计方法，理论与经验相结合，使其效率提升明显，且汽蚀性能有所改善。

发明内容

本发明的目的是提供一种闭式旋涡泵叶轮的水力设计方法，为了使改善泵的水力性能和汽蚀性能，在传统理论的基础上，结合实际经验优化旋涡泵叶轮的水力设计方程。

本发明是一种闭式旋涡泵叶轮的水力设计方法，所述的叶轮为一等厚圆盘，在它外缘的两侧有很多径向小叶片，叶轮出口直径D₂，叶轮叶片宽度b，叶轮叶片的径向高度h，叶片数z由以下关系式确定：

比转速的确定：

$n_s=\frac{3.65n\sqrt{Q}}{H^{3/4}}$

根据经验对扬程系数公式进行调整优化：

$\mathrm{\ψ}=\frac{2617}{n}\·\[10.51-1.87ln\left(n_s\right)\]$

$D=\frac{84.6}{n}\sqrt{\frac{H}{\mathrm{\ψ}}}$

根据经验对叶轮直径公式进行调整：

D₂＝D+4b-5a

a＝k₀·b

当流道为梯形结构时，k₀取0.25～0.35；当流道为矩形结构时，k₀取0.4～0.8；

根据经验对叶轮叶片宽度公式进行调整：

$b=(0.828-0.467\·\frac{a}{k})\·{\left(\frac{{\mathrm{\ψQ}}^2}{H}\right)}^{1/4}$

$A=\frac{Q}{{\mathrm{\η}}_v\·v}$

h＝0.4625·ln(n_s)

结合理论给出叶片数的经验公式：

$z=\left(\frac{{\mathrm{\πD}}_2}{k_1\·h}\right)$

k₁通常取0.8～1.0

式中：

n_s—所要求泵的比转速；

Q—所要求的设计点的泵流量，m³/h；

H—所要求的设计点的泵扬程，m；

ψ—扬程系数；

D—流道重心直径，m；

D₂—叶轮外径，m；

b—叶轮叶片宽度，m；

a—叶片顶部到泵体内壁的径向距离，m；

A—流道过流断面积，m²；

h—叶轮叶片的径向高度，m；

z—叶片数；

本发明的有益效果如下：采用该水力设计方法的闭式旋涡泵叶轮，其水力效率提高3～5个百分点，且汽蚀性能表现较好。

附图说明

图1是本发明一个实施例的叶轮结构简图

图中：1.叶轮外径D₂，2.叶轮叶片的径向高度h，3.叶轮叶片宽度b，4.叶片顶部到泵体内壁的径向距离a，5.叶片数z。

具体实施方式

一种闭式旋涡泵叶轮的水力设计方法，该叶轮所述的叶轮为一等厚圆盘，在它外缘的两侧有很多径向小叶片，如图1所示。

本发明闭式旋涡泵叶轮的的计算公式如下：

$n_s=\frac{3.65n\sqrt{Q}}{H^{3/4}}$

$\mathrm{\ψ}=\frac{2617}{n}\·\[10.51-1.87ln\left(n_s\right)\]$

$D=\frac{84.6}{n}\sqrt{\frac{H}{\mathrm{\ψ}}}$

D₂＝D+4b-5a

a＝k₀·b

当流道为梯形结构时，k₀取0.25～0.35；当流道为矩形结构时，k₀取0.4～0.8；

$b=(0.828-0.467\·\frac{a}{b})\·{\left(\frac{{\mathrm{\ψQ}}^2}{H}\right)}^{1/4}$

$A=\frac{Q}{{\mathrm{\η}}_v\·v}$

h＝0.4625·ln(n_s)

$z=\left(\frac{{\mathrm{\πD}}_2}{0.8h}\right)$ 。

Claims (1)

1.一种闭式旋涡泵叶轮，所述的叶轮为一等厚圆盘，在它外缘的两侧有很多径向小叶片，其叶轮出口直径D₂、叶轮叶片宽度b、叶轮叶片的径向高度h和叶片数z主要参数由以下关系式确定。

D₂＝D+4b-5a

a＝k₀·b

当流道为梯形结构时，k₀取0.25～0.35；当流道为矩形结构时，k₀取0.4～0.8；

h＝0.4625·ln(n_s)

k₁通常取0.8～1.0

式中：

n_s—所要求泵的比转速；

Q—所要求的设计点的泵流量，m³/h；

H—所要求的设计点的泵扬程，m；

ψ—扬程系数；

D—流道重心直径，m；

D₂—叶轮外径，m；

b—叶轮叶片宽度，m；

a—叶片顶部到泵体内壁的径向距离，m；

A—流道过流断面积，m²；

h—叶轮叶片的径向高度，m；

z—叶片数。