[發明專利]一種離心式恒揚程泵葉輪水力設計方法

在審

• 申請號: 201610147309.2
• 申請日: 2016-03-16
• 公開（公告）號: CN107202032A
• 公開（公告）日: 2017-09-26
• 發明（設計）人: 朱榮生;楊愛玲;張本營
• 申請（專利權）人: 江蘇國泉泵業制造有限公司
• 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

本發明涉及一種離心泵的主要零件的設計方法,特別涉及一種離心式恒揚程泵葉輪水力設計方法。

背景技術

對于特殊用途的泵要求泵的揚程在一定的流量的范圍內保持平穩，沒有較大的波動，因此對離心泵進行優化設計，使其揚程在一定流量范圍內保持恒定。

現有技術的恒揚程泵葉輪的水力設計方法沒有給出系統的設計方法，而且容易造成性能曲線出現駝峰。而且葉輪水力設計大部分還是需要依賴于經驗公式，理論性不強，在實際設計中仍要依賴設計人員的經驗。很難做到計算機編程應用和計算機輔助設計。

申請號為201210531650.X號的中國發明專利中公開了一種離心泵恒揚程多工況水力設計方法，該發明給出了葉輪主要幾何參數進口直徑、葉輪葉片數的設計公式，同時提供了一種離心泵設計優化方法，對其葉輪出口直徑、葉輪出口寬度、葉輪出口安放角與流量之間的相互影響關系進行優化計算，并配合喉部面積與第八斷面面積的選取，從而在保障離心泵流量揚程曲線的平坦前提下，使離心泵的效率提高，節約了經濟成本。但是上述專利中給出的參數有的還是需要經驗，并沒有完全的理論性。

針對上述存在的缺陷，本發明人發明了一種離心式恒揚程泵葉輪水力設計方法，不僅給出了離心式恒揚程泵葉輪幾個主要參數系統的、精確的設計方法，還在一定的程度上緩解離心泵揚程曲線出現駝峰現象，延長泵的使用壽命和維修周期，最重要的是有助于計算機編程應用和計算機輔助設計。

發明內容

為了解決上述問題，本發明提供了一種離心式恒揚程泵葉輪水力設計方法。通過改善葉輪的幾個重要參數的設計方法，改善流動情況，達到揚程恒定的目的。

實現上述目的所采用的技術方案是：

(1)無修正葉輪出口寬度b₂

式中：

m_b—無修正葉輪出口寬度系數；

Q—設計工況流量，米³/小時；

n—設計工況轉速，轉/分；

(2)無修正葉輪出口寬度系數m_b

式中：

n_s—比轉速；

(3)葉輪出口寬度b_2恒

b_2恒＝(-0.5317Q^-0.1076+1.499)×b₂(3)式中：

Q—設計工況流量，米³/小時；

b₂—無修正葉輪出口寬度；

(4)葉輪進口當量直徑D₀

式中：

Q—設計工況流量，米³/小時；

n—設計工況轉速，轉/分；

(5)葉輪出口直徑D₂

式中：

H—設計工況揚程，米；

n—設計工況轉速，轉/分；

(6)葉輪為葉片數取8～12，葉片出口角為90°，采用圓柱型葉片，保證在流量變化時，揚程保持不變；

(7)恒揚程泵的實際揚程H_t

式中：

Q—設計工況流量，米³/小時；

D₂—葉輪出口直徑，米；

n—設計工況轉速，轉/分；

根據上述步驟，可以得到一種相對系統的、精確的葉輪主要參數的設計方法。

通過上述計算方法確定泵及葉輪的主要幾何參數，包括恒揚程泵的實際揚程、葉輪進口當量直徑、葉輪出口寬度、葉輪出口直徑、無修正葉輪出口寬度、葉片的形狀和葉片數，不同于傳統相似法與速度系數法，更能確保水力部件尺寸的相互匹配。

附圖說明

下面結合附圖和具體實施方式對本發明進一步說明。

圖1是離心式恒揚程泵葉輪軸軸面圖。

圖2是離心式恒揚程泵葉輪平面圖。

具體實施方式

本發明通過以下幾個公式來確定包括泵及葉輪的主要幾何參數，包括恒揚程泵的實際揚程H_t、葉輪進口當量直徑D₀、葉輪出口寬度b_2恒葉輪出口直徑D₂、無修正葉輪出口寬度b₂，以及葉片的形狀和葉片數。