[發明專利]一種離心泵用非對稱式葉輪

有效

• 申請號: 201711106039.1
• 申請日: 2017-11-10
• 公開（公告）號: CN108019374B
• 公開（公告）日: 2020-02-21
• 發明（設計）人: 朱榮生;李揚;王秀禮;王海彬
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: F04D29/22
• 分類號: F04D29/22;F04D29/24
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及一種離心泵用非對稱式葉輪的設計方法，提供葉輪的主要幾何參數，包括葉輪外徑D₂、葉輪出口寬度b₂、葉輪軸徑D₀、葉片出口安放角β₂、葉片工作面夾角α、葉片工作面夾角β、葉片進口端厚度d₁、葉片出口端厚度d₂、葉片包角相鄰葉片進口段圓角半徑R₁、R₂等；葉片包角的取值范圍為105°～135°；葉片進口以及葉片中間部分的背面的弧度明顯比工作面的弧度小，葉片中間厚度為葉片進口處的厚的1.07～1.14倍。采用通過改變葉片分布位置以及對葉輪幾個重要幾何參數的設計，改善流動情況，實現葉輪無堵塞、高效率、長壽命，而且有助于計算機編程，能很大程度上取代軸流泵原來相似設計法和速度系數法。

技術領域

本發明涉及一種離心泵葉輪,特別涉及一種離心泵用非對稱式葉輪。

背景技術

離心泵的葉輪是把原動機的能量通過離心力的作用傳遞給泵內的液體，使液體增加速度和壓力，促使泵內液體排出去，進口管路中的液體被吸進來，是離心泵的重要零件之一。隨著我國國民經濟的發展，離心泵越來越廣泛地應用于各個領域。在江河湖海的開發與挖掘中以及工業污水、生活污水和工業廢水等排放中，都需要輸送含有固體顆粒懸浮物的離心泵，葉輪的效率和壽命就顯得尤為重要，直接影響工程的進度。葉輪是離心泵最核心的水力部件，也是唯一的動力元件，葉輪的幾何參數對離心泵的性能影響很大，因此葉輪對離心泵的水力性能具有重要影響。

申請號為200910207206.0號的中國發明專利中公開了一種泵用開式葉輪，該發明解決了現有開式葉輪進口容易纏繞纖維狀的細長物，從而導致堵塞的問題，這種設計方法只給出了葉輪葉片的參數的具體實施辦法，其他參數還是依賴工程技術人員的經驗，沒有給出系統的、精確的設計方法，而且很難做到計算機編程應用和計算機輔助設計。申請號為201510679325.1號的中國發明專利公開了一種非對稱固液兩相流離心葉輪水力設計方法，本發明適用于輸送各種顆粒和含纖維的物質，使輸送的物質能通暢的到達葉輪出口且不破壞輸送物的整體性。但是此專利只有兩個葉片可以使用，效率不理想。申請號為201521143144.9號的實用新型專利公開了一種半開式葉輪，本實用新型將向上凸起的小顆粒和導流條相結合,加大葉輪與流體的摩擦力,同時,葉片為空心腔體,減少葉輪的重量,減少離心式水泵的機械損失。但是，發明人在該專利中也沒有給出離心泵葉輪的基本參數的系統的、精確的設計方法，在制造、加工上都有一定的難度。

發明內容

針對上述存在的缺陷，本發明人發明了一種離心泵用非對稱式葉輪，不僅給出了離心泵葉輪參數系統的、精確的設計方法，還解決了離心泵輸送雜質易堵塞的問題，提高離心泵的效率和抗空化性能，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，能很大程度上取代采用傳統的相似設計法和速度系數法設計的離心泵葉輪。

本發明提供了一種離心泵用非對稱式葉輪，通過改變葉片分布位置以及對葉輪幾個重要幾何參數的設計，改善流動情況，實現葉輪無堵塞、高效率、長壽命。

實現上述目的所采用的技術方案是：

(1)葉輪外徑D₂

D₂＝-14.32Q+1.716×10^-3n_s-4.395×10^-2Qn_s-1.427×e^-6n_s²+0.2337 (1)

式中：

D₂—葉輪外徑，米；

Q—設計工況流量，米³/秒；

n_s—比轉速，