專利名稱：?jiǎn)温菪S流泵葉輪設(shè)計(jì)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種軸流泵葉輪的設(shè)計(jì)方法，特別涉及一種單螺旋軸流泵葉輪設(shè)計(jì)方法。
背景技術(shù)：
目前，公知的軸流泵葉輪采用的是翼型葉片，即采用升力法和流線法設(shè)計(jì)軸流泵葉片。用此兩種設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)的翼型葉片，對(duì)軸流泵的工作環(huán)境和葉片的安放都提出了較嚴(yán)格的要求。即只能用于輸送清水或輕度污水，如用到排污泵站，水質(zhì)復(fù)雜，泥沙多，雜物多，容易造成葉輪葉片纏繞雜物，發(fā)生堵塞，致使外端機(jī)械密封變形，導(dǎo)致機(jī)械密封失效，電動(dòng)機(jī)進(jìn)水，機(jī)泵頻繁報(bào)警，增加維修次數(shù)，甚至燒壞電機(jī)；且其葉片安放角若不一致，會(huì)引起運(yùn)行振動(dòng)，同時(shí)泵的空化性能也變差。因而，采用翼型葉片的軸流泵已經(jīng)不能滿足在復(fù)雜環(huán)境下運(yùn)行的條件。為了使軸流泵能夠在復(fù)雜的工況下運(yùn)行而不發(fā)生纏繞和堵塞，需采用螺旋型葉片，且為保證其過(guò)流能力，葉片數(shù)不能過(guò)多。這就要求我們?cè)O(shè)計(jì)的葉輪，既能改善流動(dòng)情況， 又不至于影響軸流泵的揚(yáng)程和效率。

發(fā)明內(nèi)容
為解決現(xiàn)有軸流泵葉輪性能的不足，本發(fā)明提供了一種單螺旋軸流泵葉輪設(shè)計(jì)方法。利用以下幾個(gè)關(guān)系式來(lái)確定葉輪的主要幾何參數(shù)，主要包括進(jìn)口直SD1，葉輪輪轂直徑dh，葉輪最大外徑D2max,出口邊傾斜角α 2，葉輪最小外徑D2min,出口邊寬度ID2和葉輪軸向長(zhǎng)度L。用本發(fā)明設(shè)計(jì)的葉輪不僅滿足污水處理的需要，同時(shí)改善了流動(dòng)情況，提高了軸流泵的過(guò)流能力和無(wú)損性、無(wú)纏繞性能。因此，應(yīng)用此種葉輪的螺旋軸流泵特別適合于污水處理行業(yè)。實(shí)現(xiàn)上述目的所采用的的技術(shù)方案1、葉輪的進(jìn)口直SD1其計(jì)算公式Ζ)丨=K^ijQJn ；式中=D1-葉輪進(jìn)口直徑，米；Q-設(shè)計(jì)工況的流量，立方米/秒；η-葉輪轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)/分；K0-修正系數(shù)，Ktl = (1 2. 5)，對(duì)吸入性能要求高的取大值。2、輪轂直徑dh其計(jì)算公式:dh= 19. 65+0. 071ns ；式中dh_葉輪輪轂直徑，米；ns-比轉(zhuǎn)數(shù)，轉(zhuǎn)/分。3、葉輪最大外徑D2max
_6]其計(jì)算公式Z)2max = K1 (^)"04祝；
式中D2_-葉輪最大外徑，米；K1-修正系數(shù)，K1 = (5 7. 5)；ns-比轉(zhuǎn)數(shù)，轉(zhuǎn)/分；Q-設(shè)計(jì)エ況的流量，立方米/秒；n_葉輪轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)/分。4、葉輪出口寬度Id2其計(jì)算公式:b2= K2^lgHInx式中b2_葉輪出ロ寬度，米；K2-修正系數(shù)，K2 = (0. 024 0. 032) ns ；H-設(shè)計(jì)エ況點(diǎn)揚(yáng)程，米；ns-比轉(zhuǎn)數(shù)，轉(zhuǎn)/分；n_葉輪轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)/分。5、葉輪軸向長(zhǎng)度L其計(jì)算公式=L= (0.9 ~ 1. 05) D2max ；式中L-葉輪軸向長(zhǎng)度，米；D2max-葉輪最大外徑，米。6、葉輪包角小葉輪包角小=200° 500°，常用400°。7、出口邊傾斜角a2出ロ邊傾斜角a 2 = 40° 70°。8、葉輪最小外徑D2min其計(jì)算公式=Danin= D2max-b2tan a 2 ；式中D2min-葉輪最小外徑，米；D2max-葉輪最大外徑，米；b2-葉輪出口寬度，米；a 2-出口邊傾斜角，度。9、葉片出口安放角P2葉片出ロ安放角3 2 = 5° 25°，比轉(zhuǎn)數(shù)大取小值。本發(fā)明的有益效果是葉輪能夠改善流動(dòng)情況，提高其過(guò)流能力和無(wú)纏繞、無(wú)損 性。本發(fā)明經(jīng)用戶試用，反應(yīng)效果良好。


圖1是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的葉輪軸面圖。圖2是同一個(gè)實(shí)施例的葉輪葉片平面圖。圖3是同一個(gè)實(shí)施例的葉輪效果圖。圖1中1.葉輪進(jìn)ロ直徑D1, 2.輪轂直徑dh，3.螺旋葉片，4.輪轂，5.軸孔，6.葉 輪最大外徑D2max, 7.出口邊傾斜角a2，8.出口邊寬度b2，9.葉輪軸向長(zhǎng)度L，10.葉輪最小 外徑D2min。
圖2中4.輪轂，11.葉輪出口安放角β 2,12.葉片包角Φ，13.葉輪進(jìn)口邊，14.葉
輪出口邊。
具體實(shí)施例方式圖1、圖2和圖3共同確定了這個(gè)實(shí)施例的葉輪形狀。它與普通軸流泵葉輪不一樣，葉輪進(jìn)口為螺旋前伸式，進(jìn)口邊(13)看上去就像鐮刀形狀，葉片(3)沿著輪轂(4)螺旋上升，且其葉片( 數(shù)只有一個(gè)，從而具備很大的流道，具有良好的通過(guò)性能和無(wú)損性。 本發(fā)明通過(guò)以下幾個(gè)關(guān)系式來(lái)確定葉輪進(jìn)口直徑D1 (1)，葉輪輪轂直徑，葉輪最大外徑D2max (6)，出口邊傾斜角α2(7)，出口邊寬度ID2(8)、葉輪軸向長(zhǎng)度L(9)和葉輪最小外徑 D2min(IO)。D1 = K,^Qfn ；dh = 19. 65+0. 07 Ins ；
權(quán)利要求
1. 一種單螺旋軸流泵葉輪設(shè)計(jì)方法，提供了葉片主要幾何參數(shù)進(jìn)口直徑D1，輪轂直徑 dh，最大外徑D2max,出口邊傾斜角Ci2，葉輪最小外SD2min和出口邊寬度Id2的設(shè)計(jì)公式。其特征在于葉輪幾何參數(shù)與泵設(shè)計(jì)工況點(diǎn)性能參數(shù)之間適合以下關(guān)系 Dl=K0^jQh; dh = 19. 65+0. 071ns ；
全文摘要
本發(fā)明提供了一種單螺旋軸流泵葉輪設(shè)計(jì)方法。它給出了葉輪的主要幾何參數(shù)，葉輪進(jìn)口直徑D1，葉輪輪轂直徑dh，葉輪最大外徑D2max，出口邊傾斜角α2，葉輪最小外徑D2min，出口邊寬度b2和葉輪軸向長(zhǎng)度L的設(shè)計(jì)公式。用本發(fā)明設(shè)計(jì)的葉輪不僅滿足污水處理的需要，同時(shí)改善了流動(dòng)情況，提高了軸流泵的過(guò)流能力和無(wú)損性、無(wú)纏繞性能。因此，應(yīng)用此種葉輪的螺旋軸流泵特別適合于污水處理行業(yè)。
文檔編號(hào)F04D29/18GK102400946SQ20111037540
公開(kāi)日2012年4月4日 申請(qǐng)日期2011年11月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月18日
發(fā)明者朱榮生, 楊愛(ài)玲 申請(qǐng)人:江蘇國(guó)泉泵業(yè)制造有限公司