[發明專利]一種高比轉數離心泵葉輪設計方法

無效

• 申請號: 201110002015.8
• 申請日: 2011-01-07
• 公開（公告）號: CN102062118A
• 公開（公告）日: 2011-05-18
• 發明（設計）人: 劉厚林;王勇;袁壽其;談明高;王凱
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: F04D29/22
• 分類號: F04D29/22
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種葉片式泵主要零件的設計方法，特別涉及一種比轉數大于400小于600的離心泵葉輪的設計方法。

背景技術

目前，隨著工農業的快速發展，大流量低揚程泵被廣泛使用，通常比轉數都在400到600之間，而且根據實際情況經常需要變工況運行。根據現有的泵設計理論，按比轉數對泵葉輪進行設計，比轉數小于300時設計成離心式葉輪，比轉數大于300小于500時設計成混流式葉輪，也稱斜流式葉輪，比轉數大于500時設計成軸流式葉輪，通常將裝有離心式葉輪的泵稱為離心泵，裝有混流式葉輪的泵稱為混流泵，裝有軸流式葉輪的泵稱為軸流泵。因此通常將這些大流量低揚程泵設計成混流泵或者軸流泵，但是，公知的混流泵和軸流泵與離心泵相比，存在以下不足：(1)揚程曲線沒有離心泵的揚程曲線穩定，存在馬鞍區，變工況運行時系統極不穩定。(2)高效運行范圍比離心泵的窄，變工況運行時效率較低。(3)加工困難。實際上現有的離心泵設計方法，可以將比轉數在400以下的泵設計成離心泵，但是由于其葉輪出口直徑、葉輪前、后蓋板傾角等幾何參數的設計公式存在一定的適用范圍，故無法將比轉數在400以上的泵設計成離心泵。因此，若能提出一種設計方法將比轉數大于400小于600的大流量低揚程泵設計成離心泵，可避免將大流量低揚程泵設計成混流泵或者軸流泵時存在的不足，大大改善泵系統運行的穩定性和提高系統運行效率，并且有利于生產加工。經檢索，至今未見比轉數大于400小于600的離心泵葉輪設計方法的文獻和申報專利。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是，為了避免將比轉數大于400小于600的大流量高揚程泵設計成混流泵或者軸流泵，造成變工況運行時泵系統不穩定、運行效率低，加工困難的不足，本發明提出的一種高比轉數離心泵葉輪設計方法，可將比轉數大于400小于600的大流量低揚程泵設計成性能曲線穩定、高效區寬，易于加工的離心泵，使其在變工況運行時，系統穩定、效率高。

本發明的技術方案是：

一種比轉數大于400小于600的離心泵葉輪設計方法，其中

1.葉輪出口直徑D₂

D₂的計算公式為：D₂＝21.2·n_s^-1/6·Q^1/6·H^1/4·n^-2/3

式中D₂-葉輪出口直徑，m；n_s-比轉數；Q-設計流量，m³/h；H-設計揚程，m；n-葉輪轉速，r/min；

2.葉輪前蓋板傾角T₁的計算公式為：T₁＝0.0001n_s²-0.048n_s+64.836

3.葉輪后蓋板傾角T₂的計算公式為：T₂＝-0.0002n_s²+0.183n_s+38.572

4.出口安放角β₂取值范圍是20°～25°。

5.葉片數Z的取值范圍是4～5片；

葉輪其它幾何參數的設計與現有離心泵的設計方法相同。

本發明的有益效果是：可以將比轉數在400到600之間的高流量低揚程泵設計成離心泵，具有運行穩定、高效運行范圍寬，易于加工的優點。

附圖說明

圖1為本發明實施例葉輪的軸面投影圖。

圖2為本發明實施例葉輪的木模圖。

圖3為本發明實施例葉輪的結構示意圖。

圖中：1.葉輪前蓋板傾角；2.葉輪后蓋板傾角；3.葉輪出口直徑；

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明做進一步說明。

實施例的設計工況為流量Q＝250m³/h，揚程H＝4m，轉數n＝1450r/min，比轉數結合圖1和圖2，應用本發明的設計方法對葉輪前蓋板傾角1，葉輪后蓋板傾角2葉輪的出口直徑3等關鍵幾何參數進行設計。

D₂＝21.2·n_s^-1/6·Q^1/6·H^1/4·n^-2/3

T₁＝0.0001n_s²-0.048n_s+64.836；