CN209781286U - 一种多级泵用抗气蚀叶轮 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种多级泵用抗气蚀叶轮，包括长叶片和对称翼型组合构成，通过在靠近叶片背面头部位置布置对称翼型来控制大流量工况下多级泵抗气蚀性能，其原理是大流量工况下叶片背面气蚀加剧，造成大量空泡堵塞叶轮流道从而使得多级泵外特性急速下降，采用布置对称翼型技术可以改善，可以用于工业锅炉给水、农业灌溉等领域。

Description

一种多级泵用抗气蚀叶轮

技术领域

本实用新型涉及一种抗气蚀叶轮，特指采用对称翼型控制叶片背面空化的一种结构，具体针对于低比转速叶轮圆柱叶片，特别涉及到一种多级泵首级叶轮的设计。

背景技术

依据中国通用机械工业协会数据，水泵耗电量占国内总发电量的20％左右，近年来国家对水泵行业作出了严格的能耗标准和减排措施，特别对电力系统、南水北调工程、冶金机械、钢铁行业、建筑行业、有色、石油化工领域、水处置等工业领域国家提出了愈加严厉的减排方针。空化是水力机械特有的现象，一直影响着水泵的正常使用。

空化可分为惯性空化和非惯性空化。惯性空化是指空泡在流体中迅速溃灭，产生冲击波的过程。惯性空化存在于控制阀、泵、螺旋桨和叶轮中。非惯性空化是空泡指受到外界周期性的做功后空泡改变形状或者大小的过程，利用超声波产生空化清洗管道就是利用这一特性。水泵叶轮空化是惯性空化的一种，即在一定温度下当叶轮进口处的局部压力低于饱和蒸气压时，叶片背面的液流中的空泡会析出，在压力的作用下随着主流的运动经高压区时溃灭的过程。空化发生的重要的几个阶段包括空化初生、空化发展和空化断裂等，空化发生的剧烈程度直接影响着泵的水力性能，且空化发生时基本上产生的影响都是负面的、不可逆的。

为尽量避免液体进入叶轮时发生空化现象及发展，引起多级泵振动噪声的加剧，需要设计出一种可以大幅提高叶轮进口压力的装置，提高泵的效率。

实用新型内容

为克服上述存在之不足，本实用新型的发明人通过长期的探索尝试以及多次的实验和努力，不断改革与创新，提供一种多级泵用抗气蚀叶轮，通过设置对称翼型来增大叶轮进口处的真空度，提高多级泵的安装高度，改善叶轮进口的流态。

为实现上述目的本实用新型所采用的技术方案是：一种多级泵用抗气蚀叶轮包括长叶片、对称翼型、叶轮，所述长叶片和对称翼型的一端安装在叶轮的叶轮进口边上，且对称翼型位于长叶片内侧。

根据本实用新型中所述的一种多级泵用抗气蚀叶轮，其进一步地优选技术方案是所述长叶片为圆柱叶片，头部倒圆，厚度逐渐加大。

根据本实用新型中所述的一种多级泵用抗气蚀叶轮，其进一步地优选技术方案是所述对称翼型为NACA0015或NACA0012，二者具有较好的抗气蚀性能。

根据本实用新型中所述的一种多级泵用抗气蚀叶轮，其进一步地优选技术方案是所述的对称翼型与长叶片之间的间隙为2～4mm。

根据本实用新型中所述的一种多级泵用抗气蚀叶轮，其进一步地优选技术方案是所述的长叶片和对称翼型的叶片数相等，比转速大时叶片数少，比转速少时叶片数多，叶片数为4或5或6片。

根据本实用新型中所述的一种多级泵用抗气蚀叶轮，其进一步地优选技术方案是所述的长叶片和对称翼型为同一材料铸造或冲压成型。

根据本实用新型中所述的一种多级泵用抗气蚀叶轮，其进一步地优选技术方案是所述的对称翼型弦长为长叶片的十分之一。

根据本实用新型中所述的一种多级泵用抗气蚀叶轮，其进一步地优选技术方案是所述的长叶片和对称翼型头部位于同一半径。

本实用新型的有益效果是：通过设置对称翼型改善大流量下叶轮进口的流态，这种装置设计、制造简单等优点。本实用新型经用户试用，反应效果良好。

本实用新型通过在靠近叶片背面头部位置布置对称翼型来控制大流量工况下多级泵抗气蚀性能，其原理是大流量工况下叶片背面气蚀加剧，造成大量空泡堵塞叶轮流道从而使得多级泵外特性急速下降，采用布置对称翼型技术可以改善，可以用于工业锅炉给水、农业灌溉等领域。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是本实用新型结构示意图。

图中：1.长叶片；2.对称翼型；3.叶轮出口边；4.叶轮进口边；5.叶轮。

具体实施方式

为使本实用新型目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本实用新型的一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。因此，以下提供的本实用新型的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施方式。

实施例

如图1所示：本实用新型所提供的一种多级泵用抗气蚀叶轮，包括长叶片1、对称翼型2、叶轮5，叶轮出口边3、叶轮进口边4。所述长叶片1和对称翼型2的一端安装在叶轮5的叶轮进口边4上。所述的长叶片1为圆柱叶片，头部倒圆，厚度逐渐加大，叶片加厚方式采用两边加厚，头部倒角为2mm，尾部厚度5mm。

本实用新型中所述的对称翼型2为NACA0015或NACA0012，按照标准翼型设计，采用两边加厚方式，最大厚度为3mm，头部和尾部为1mm，NACA0015和NACA0012二者具有较好的抗气蚀性能。

本实用新型所述的长叶片1与所述的对称翼型2的旋转方向即凸起方向一致，均为旋转方向为了减小制造过程中的困难，所述的对称翼型2与长叶片1之间的间隙为2～4mm，叶轮大取大值，叶轮小取小值。叶片数影响泵的扬程与效率，所述的长叶片1和对称翼型2的叶片数相等，比转速大时叶片数少，比转速少时叶片数多，叶片数一般为4、5、6，所述的长叶片包角和叶片数取值遵循大包角少叶片数与小包角多叶片数的原则。

本实用新型所述的长叶片1和对称翼型2为同一材料铸造或冲压成型，通过叶轮强度计算公式和有限元软件分析得到冲压成型方案一方面可以减多级泵叶轮的重量，提高运行的平稳性；另一方面可以减小转动惯量，减小多级泵内部安装尺寸，有效控制成本。

本实用新型所述的对称翼型2弦长为长叶片1的十分之一。所述的长叶片1和对称翼型2头部位于同一半径，减少叶片数对流体的排挤。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度低于第二特征。

以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本实用新型的限制，本实用新型的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种多级泵用抗气蚀叶轮，其特征在于包括长叶片、对称翼型、叶轮，所述长叶片和对称翼型的一端安装在叶轮的叶轮进口边上，且对称翼型位于长叶片内侧。

2.根据权利要求1所述的一种多级泵用抗气蚀叶轮，其特征在于：所述长叶片为圆柱叶片，头部倒圆，厚度逐渐加大。

3.根据权利要求1所述的一种多级泵用抗气蚀叶轮，其特征在于：所述对称翼型为NACA0015或NACA0012，二者具有较好的抗气蚀性能。

4.根据权利要求1所述的一种多级泵用抗气蚀叶轮，其特征在于：所述的对称翼型与长叶片之间的间隙为2～4mm。

5.根据权利要求1所述的一种多级泵用抗气蚀叶轮，其特征在于：所述的长叶片和对称翼型的叶片数相等，比转速大时叶片数少，比转速少时叶片数多，叶片数为4或5或6片。

6.根据权利要求1所述的一种多级泵用抗气蚀叶轮，其特征在于：所述的长叶片和对称翼型为同一材料铸造或冲压成型。

7.根据权利要求3所述的一种多级泵用抗气蚀叶轮，其特征在于：所述的对称翼型弦长为长叶片的十分之一。

8.根据权利要求1所述的一种多级泵用抗气蚀叶轮，其特征在于：所述的长叶片和对称翼型头部位于同一半径。