一種余熱排出泵的徑向式導葉的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種余熱排出泵的徑向式導葉，包括前蓋板、后蓋板、多個主葉片，前蓋板和后蓋板分別固定在周向均勻分布的多個主葉片的的兩端，形成環(huán)形壓水室，相鄰的兩個所述主葉片之間設(shè)有分流葉片，所述分流葉片的進口直徑D0=0.6～0.68（D3+D4），分流葉片的出口直徑等于主葉片的出口直徑。不僅減小了擴散段的出口面積，減小了擴散段的擴散率，改善了流體在徑向式導葉流道內(nèi)的速度分布，減少漩渦回流區(qū)域，提高了余熱排出泵的運行效率；改善了流體對主葉片的作用力，使余熱排出泵更加安全可靠地運行。
【專利說明】一種余熱排出泵的徑向式導葉
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于機械領(lǐng)域，尤其是一種用于核電站余熱排出泵的徑向式導葉。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著國內(nèi)核電行業(yè)的大力發(fā)展，研究核級泵的重要意義在于實現(xiàn)核級泵的國產(chǎn)化，打破國外技術(shù)封鎖，達到國際先進水平。余熱排出泵是余熱排出系統(tǒng)(RRA)中的主要核動力設(shè)備之一，其功能是當反應(yīng)堆正常停堆后，將堆芯余熱排出，使反應(yīng)堆進入冷停堆狀態(tài)，保證核電廠的安全運行。在余熱排出泵運行過程中，由于其工作在高溫、高壓的惡劣環(huán)境中，而且處于流量為120m3/h、910m3/h或者1475m3/h工況運行。因此余熱排出泵的安全和高效運行需要得到雙重保證。
[0003]在余熱排出泵中徑向式導葉是重要的水力部件之一，電機通過軸帶動葉輪的旋轉(zhuǎn)，流體從葉輪獲得能量，從葉輪出口流入導葉，從導葉出口流出，流入蝸殼，經(jīng)蝸殼出口流入管路系統(tǒng)?，F(xiàn)有的徑向式導葉的結(jié)構(gòu)如圖1所示，對裝配現(xiàn)有的徑向式導葉的余熱排出泵的模型進行研究，發(fā)現(xiàn)在導葉的出口處存在漩渦回流區(qū)，如圖2所示，造成較大的水力損失，導致效率偏低，功率較大。
[0004]專利號為201120270968.8的中國實用新型專利提出了“一種高溫高進口壓單級泵水力部件結(jié)構(gòu)”，包括采用鍛造成型的的泵體和泵蓋，泵蓋與泵體形成環(huán)形壓水室，還包括動力機構(gòu)連接的軸，該軸穿過泵蓋與設(shè)置在泵體內(nèi)的葉輪的轉(zhuǎn)軸連接，在葉輪與環(huán)形壓水室之間設(shè)置無背葉片徑向?qū)~，無背葉片徑向?qū)~上開有與環(huán)形壓水室連通的螺旋形的通孔。通過無背葉片徑向?qū)~配合環(huán)形壓水室將葉輪流出的液流收集，降低液流速度，使液體的動能轉(zhuǎn)變?yōu)閴耗?，消除葉輪出口流出的液流旋轉(zhuǎn)運動和徑向速度環(huán)量，平衡運行過程中的徑向力，消除軸所受的交變應(yīng)力和產(chǎn)生的定向撓度，受熱均勻，保證壓水室內(nèi)的流動軸對稱，減小水力損失，運行更平穩(wěn)和高效。但是，仍然不能有效克服導葉內(nèi)的水力損失。
[0005]專利號為CN200910043196.1的中國發(fā)明專利，提出了一種帶分流葉片的污泥泵葉輪，其包括葉輪本體，所述葉輪本體上固定有主葉片，在兩個主葉片之間固定有分流葉片；可提搞栗的效率和揚程。
[0006]申請?zhí)枮?01110195624.X的中國發(fā)明專利申請，提供一種帶有分流葉片的徑流式透平，包括蝸殼、靜葉葉柵、動葉葉輪，靜葉葉柵包括靜子葉片組，動葉葉輪包括轉(zhuǎn)子葉片組，還包括分流葉片，分流葉片安裝在轉(zhuǎn)子葉片的兩片長葉片之間，相鄰靜子葉片之間構(gòu)成靜葉葉柵流道，相鄰轉(zhuǎn)子葉片之間構(gòu)成動葉葉輪流道。該發(fā)明在動葉葉輪的長葉片間加入尺寸較小的短葉片，可以有效的降低葉片的出口稠度，使其在工況變動的情況下，出口氣流不易阻塞；減小了葉輪的余速損失；對于焓降較大的向心式透平，進口處于高溫、高壓的惡劣工作環(huán)境，分流葉片可以在出口幾何條件不變的情況下，將載荷分擔到更多的葉片上，有助于降低單個葉片的強度要求；葉輪在加入分流葉片后的整體效率也有所提高。
實用新型內(nèi)容[0007]本實用新型的目的在于提供一種余熱排出泵的徑向式導葉，不僅減小了擴散段的出口面積，減小了擴散段的擴散率，減少漩渦回流區(qū)域，改善了變工況時導葉內(nèi)部流動特性，，提高了余熱排出泵的運行效率；而且能保證余熱排出泵的徑向式導葉的可靠性和安全性。
[0008]本實用新型是通過以下技術(shù)手段實現(xiàn)上述技術(shù)目的的。
[0009]—種余熱排出泵的徑向式導葉,包括前蓋板、后蓋板、多個主葉片，前蓋板和后蓋板分別固定在周向均勻分布的多個主葉片的兩端，形成環(huán)形壓水室，其特征在于，相鄰的兩個主葉片之間設(shè)有分流葉片，所述分流葉片的進口直徑Dtl=0.6?0.68(D3+D4)，分流葉片的出口直徑等于主葉片的出口直徑，其中:
[0010]D3為導葉主葉片進口直徑，
[0011]D4為導葉主葉片出口直徑。
[0012]優(yōu)選地，所述分流葉片與主葉片壓力面的周向角度Ct1占相鄰主葉片間夾角Φ的2/5 ?3/5。
[0013]優(yōu)選地，所述分流葉片的厚度與同半徑下主葉片的厚度的1/3?1/2。
[0014]優(yōu)選地，所述分流葉片的曲率半徑與同半徑下主葉片的曲率半徑相同。
[0015]本實用新型所述的余熱排出泵的徑向式導葉，在相鄰的兩個主葉片之間設(shè)置分流葉片，使所述余熱排出泵在運行過程中，減小了擴散段的出口面積，減小了擴散段的擴散率，減小了擴散損失；當流體進入流道中部，分流葉片將流體分開，形成的兩股流體從出口均勻流出。分流葉片改善了流體在徑向式導葉流道內(nèi)的速度分布，減少了在壓力面的漩渦回流區(qū)域，改善了所述徑向式導葉內(nèi)部流動特性，同時也改善了流體對主葉片的作用力，使余熱排出泵更加安全可靠地運行。
[0016]本實用新型的有益效果:提高余熱排出泵水力效率，有效地改善了余熱排出泵的徑向式導葉內(nèi)部速度分布和主葉片的受力，提高了余熱排出泵運行的可靠性和安全性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1為現(xiàn)有余熱排出泵的徑向式導葉結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖2為現(xiàn)有余熱排出泵的徑向式導葉的一個流道內(nèi)部的流體速度分布示意圖。
[0019]圖3為裝配有本實用新型所述余熱排出泵的徑向式導葉的余熱排出泵的結(jié)構(gòu)圖。
[0020]圖4為本實用新型所述余熱排出泵的徑向式導葉的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖5為本實用新型所述余熱排出泵的徑向式導葉的一個流道內(nèi)部的流體速度分布示意圖。
[0022]附圖標記說明如下:
[0023]1-葉輪,2-徑向式導葉，21-如蓋板，22-主葉片，23-分流葉片，24-后蓋板，3_蝸殼，4-外六角螺檢，5-內(nèi)六角螺檢，6_栗蓋，7-鍵,8-軸，9_螺紋，10-葉輪螺母。
【具體實施方式】
[0024]下面結(jié)合附圖以及具體實施例對本實用新型作進一步的說明，但本實用新型的保護范圍并不限于此。
[0025]圖4所示為本實用新型所述余熱排出泵的徑向式導葉2的結(jié)構(gòu)示意圖，所述余熱排出泵的徑向式導葉2,包括前蓋板24、后蓋板21、多個主葉片22,前蓋板24和后蓋板21分別固定在周向均勻分布的多個主葉片22的兩端，形成環(huán)形壓水室。相鄰的兩個主葉片22之間設(shè)置具有分流作用的分流葉片23，所述分流葉片23的進口直徑Dtl=0.6?0.68 (D3+D4),分流葉片23的出口直徑等于主葉片22的出口直徑，其中:
[0026]D3為導葉主葉片進口直徑，D4為導葉主葉片出口直徑。
[0027]所述分流葉片23與主葉片22壓力面的周向角度Φι占相鄰主葉片22間夾角Φ的2/5?3/5，較佳地，分流葉片與主葉片22壓力面的周向角度占相鄰主葉片22間夾角的1/2。所述分流葉片23的厚度與同半徑下主葉片22的厚度的1/3?1/2，較佳地，分流葉片23的厚度為同半徑下主葉片22的厚度的1/3。所述分流葉片23的曲率半徑與同半徑下主葉片22的曲率半徑相同。
[0028]所述余熱排出泵的徑向式導葉2裝配在余熱排出泵中的結(jié)構(gòu)如圖3所示，所述葉輪I通過鍵7裝配固定在與電機相連的軸8上，通過葉輪螺母10采用螺紋9進行裝配固定在軸8上，并固定葉輪I。將葉輪I置于蝸殼3和泵蓋6構(gòu)成的空腔內(nèi)，泵蓋6通過外六角螺栓4固定在蝸殼3上，所述徑向式導葉2裝于葉輪I的后部、并通過內(nèi)六角螺栓5固定在泵蓋6上。在工作過程中，電機通過軸5帶動葉輪I旋轉(zhuǎn)，流體從葉輪I獲得能量，流入所述徑向式導葉2，從徑向式導葉2的出口流出，并流入蝸殼3，經(jīng)蝸殼3的出口流入管路系統(tǒng)。圖5是本實用新型所述余熱排出泵的徑向式導葉2的一個流道內(nèi)部的流體速度分布示意圖，與圖2所示的現(xiàn)有余熱排出泵的徑向式導葉2的一個流道內(nèi)部的流體速度分布示意圖相比，說明由于本實用新型在相鄰兩個主葉片22之間設(shè)置分流葉片23，當流體進入流道中部，分流葉片23將流體分開，形成的兩股流體從出口均勻流出。分流葉片23的設(shè)置減少了在壓力面的漩渦回流區(qū)域，改善了流體在主葉片22流道內(nèi)的速度分布，使流體的速度分布均勻；同時也改善了流體對主葉片22的作用力，從而達到了改善徑向式導葉2內(nèi)部流動，提高余熱排出泵水力效率，提高其運行可靠性和安全性的目的。
[0029]所述實施例為本實用新型的優(yōu)選的實施方式，但本實用新型并不限于上述實施方式，在不背離本實用新型的實質(zhì)內(nèi)容的情況下，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠做出的任何顯而易見的改進、替換或變型均屬于本實用新型的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種余熱排出泵的徑向式導葉，包括前蓋板(24)、后蓋板(21)、多個主葉片(22)，前蓋板(24 )和后蓋板(21)分別固定在周向均勻分布的多個主葉片(22 )的兩端，形成環(huán)形壓水室，其特征在于，相鄰的兩個所述主葉片(22)之間設(shè)有分流葉片(23)，所述分流葉片(23)的進口直徑Dtl=0.6?0.68 (D3+D4)，分流葉片(23)的出口直徑等于主葉片(22)的出口直徑，其中: D3為導葉主葉片進口直徑， D4為導葉主葉片出口直徑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的余熱排出泵的徑向式導葉，其特征在于，所述分流葉片(23)與主葉片(22)壓力面的周向角度Ct1占相鄰主葉片(22)間夾角Φ的2/5?3/5。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的余熱排出泵的徑向式導葉，其特征在于，所述分流葉片(23)的厚度與同半徑下主葉片(22)的厚度的1/3?1/2。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的余熱排出泵的徑向式導葉，其特征在于，所述分流葉片(23)的曲率半徑與同半徑下主葉片(22)的曲率半徑相同。
【文檔編號】F04D29/42GK203743071SQ201420081636
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2014年2月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月25日
【發(fā)明者】王文杰, 袁壽其, 裴吉, 張金鳳, 袁建平, 駱寅 申請人:江蘇大學