一种提高涡流泵效率的叶轮设计方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201010602108.X

申请日:

2010.12.23

公开号:

CN102141050A

公开日:

2011.08.03

当前法律状态:

撤回

有效性:

无权

法律详情:

发明专利申请公布后的视为撤回IPC(主分类):F04D 29/22申请公布日:20110803|||实质审查的生效IPC(主分类):F04D 29/22申请日:20101223|||公开

IPC分类号:

F04D29/22

主分类号:

F04D29/22

申请人:

江苏国泉泵业制造有限公司

发明人:

朱荣生; 杨爱玲

地址:

212009 江苏省镇江市高新技术产业开发区经四路18号

优先权:

专利代理机构:

代理人:

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内容摘要

本发明涉及一种提高涡流泵效率的叶轮设计方法。它给出了叶片主要几何参数外径、出口宽度、出口安放角、叶片包角和折边宽度的设计公式。用本发明设计的叶轮能够改善蜗壳内的流动情况,提高涡流泵的扬程和效率。因此,可减少选配电机的容量,减少投资、节约能源。

权利要求书

1: 一种提高涡流泵效率的叶轮设计方法, 叶片主要几何参数外径、 出口宽度、 出口安放 角、 叶片包角和折边宽度的设计公式。 其特征在于 : 叶轮几何参数与泵设计工况点性能参数 之间适合以下关系 : β2 = 15°~ 25° ; B = (5% -10% )b2。 式中 : H- 设计工况的扬程, 米; D2- 叶轮外径, 米; b2- 叶轮叶片出口宽度, 米; β2- 叶轮叶片出口安放角, 度; n- 叶轮转速, 转/分; ns- 比转数, 转/分; - 叶轮叶片包角, 度; B- 高低叶片高度差, 米。

说明书


一种提高涡流泵效率的叶轮设计方法

    技术领域 本发明涉及一种非变容式泵主要零件的设计方法, 特别涉及一种提高涡流泵效率 的叶轮设计方法。
     背景技术 目前, 公知的涡流泵采用的是放射性叶轮, 这种叶轮只保证涡流泵在很窄的窄的 流量范围内运行, 如果运行工况超出泵的可运行范围, 可能导致电动机烧毁。但是, 涡流泵 的运行工况千差万别、 泵装置扬程会出现较大的变化, 导致涡流泵实际工况点在较大流量 范围内移动。 据统计, 在返修的工程潜水泵中, 其故障约有 70%是由过载引起的。 电机因过 载失效造成这类泵的可靠性较低, 大大限制了涡流泵的使用范围。
     为了获得平缓的功率曲线, 需采用弯曲的叶片, 但为了兼顾无堵塞性能, 叶片数不 能过多。 由于涡流泵的特殊结构, 其内部存在循环流, 水力损失很大, 如果叶片数少, 效率极 低, 造成能源浪费。 这就要求我们设计的叶轮, 能改善流动情况, 提高涡流泵的扬程和效率。
     发明内容 为解决现有涡流泵叶轮性能的不足, 本发明提供了一种提高涡流泵效率的叶轮设 计方法。 用本发明设计的叶轮几何参数不仅满足适宜铸造的要求, 同时改善流动情况, 提高 扬程和效率。因此, 可减少选配电机的容量, 减少投资、 节约能源。
     实现上述目的所采用的的技术方案 :
     1、 叶轮的外径
     叶轮外径的计算公式 式中 : D2- 叶轮外径, 米; H- 设计工况的扬程, 米; n- 叶轮转速, 转/分; β2- 叶轮叶片出口安放角, 度。 2、 叶片出口宽度 叶片出口宽度计算公式 : 式中 : b2- 叶轮叶片出口宽度, 米; D2- 叶轮外径, 米; ns- 比转数, 转 / 分。 3、 叶片出口安放角 叶片出口安放角 β2 = 15°~ 25°, 比转数大取小值。 4、 叶片包角 叶片包角5、 叶片的折边
     B = (3% -8% )b2。
     本发明的有益效果是 : 叶轮有效地限制了涡流泵径向转为轴向的循环流动, 减小 了循环流损失, 提高了涡流泵的扬程和效率。
     本发明经用户试用, 反应效果良好, 能有效地节省投资、 节约能源。 附图说明
     图 1 是本发明一个实施例的叶轮轴面剖视图
     图 2 是同一个实施例的叶轮叶片图 图 3 是同一个实施例的折边剖视图
     图中 : 1. 叶轮后盖板, 2. 叶轮叶片外圆直径, 3. 叶片, 4. 叶轮叶片出口宽度, 5. 叶 轮叶片出口安放角, 6. 折边, 7. 叶片包角 具体实施方式
     图 1 和图 2 共同确定了这个实施例的叶轮形状。它与大多数离心泵叶轮一样, 具 有叶轮后盖板 (1), 是一种开式叶轮。潜水涡流泵运行时, 折边 (6) 能够限制径向转为轴向 的循环流动, 减小了循环流损失, 提高扬程和效率。 本发明通过以下几个关系式来确定叶轮 叶片的出口宽度 b2、 叶轮叶片的外圆直径 D2、 叶轮叶片的出口安放角 β2、 叶轮叶片包角 和折边宽度 B。
     β2 = 15°~ 25° ;B = (5% -10% )b2。
     在图中, 叶片出口安放角 (5) 的选取与比转数 ns 的大小有关, 比转数大, 出口安放 角 (5) 取小值。叶片包角根据铸造和清砂的难易情况, 在 150°~ 220°之间选取。
     这样设计就可以保证涡流泵的扬程和效率得到提高, 同时轴功率不会大幅增加, 从而达到减少投资、 节约能源的目的。
    

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资源描述

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1、10申请公布号CN102141050A43申请公布日20110803CN102141050ACN102141050A21申请号201010602108X22申请日20101223F04D29/2220060171申请人江苏国泉泵业制造有限公司地址212009江苏省镇江市高新技术产业开发区经四路18号72发明人朱荣生杨爱玲54发明名称一种提高涡流泵效率的叶轮设计方法57摘要本发明涉及一种提高涡流泵效率的叶轮设计方法。它给出了叶片主要几何参数外径、出口宽度、出口安放角、叶片包角和折边宽度的设计公式。用本发明设计的叶轮能够改善蜗壳内的流动情况,提高涡流泵的扬程和效率。因此,可减少选配电机的容量,减少。

2、投资、节约能源。51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书2页附图1页CN102141057A1/1页21一种提高涡流泵效率的叶轮设计方法,叶片主要几何参数外径、出口宽度、出口安放角、叶片包角和折边宽度的设计公式。其特征在于叶轮几何参数与泵设计工况点性能参数之间适合以下关系21525;B510B2。式中H设计工况的扬程,米;D2叶轮外径,米;B2叶轮叶片出口宽度,米;2叶轮叶片出口安放角,度;N叶轮转速,转/分;NS比转数,转/分;叶轮叶片包角,度;B高低叶片高度差,米。权利要求书CN102141050ACN102141057A1/2页3一种提高涡流泵效。

3、率的叶轮设计方法技术领域0001本发明涉及一种非变容式泵主要零件的设计方法,特别涉及一种提高涡流泵效率的叶轮设计方法。背景技术0002目前,公知的涡流泵采用的是放射性叶轮,这种叶轮只保证涡流泵在很窄的窄的流量范围内运行,如果运行工况超出泵的可运行范围,可能导致电动机烧毁。但是,涡流泵的运行工况千差万别、泵装置扬程会出现较大的变化,导致涡流泵实际工况点在较大流量范围内移动。据统计,在返修的工程潜水泵中,其故障约有70是由过载引起的。电机因过载失效造成这类泵的可靠性较低,大大限制了涡流泵的使用范围。0003为了获得平缓的功率曲线,需采用弯曲的叶片,但为了兼顾无堵塞性能,叶片数不能过多。由于涡流泵的。

4、特殊结构,其内部存在循环流,水力损失很大,如果叶片数少,效率极低,造成能源浪费。这就要求我们设计的叶轮,能改善流动情况,提高涡流泵的扬程和效率。发明内容0004为解决现有涡流泵叶轮性能的不足,本发明提供了一种提高涡流泵效率的叶轮设计方法。用本发明设计的叶轮几何参数不仅满足适宜铸造的要求,同时改善流动情况,提高扬程和效率。因此,可减少选配电机的容量,减少投资、节约能源。0005实现上述目的所采用的的技术方案00061、叶轮的外径0007叶轮外径的计算公式0008式中D2叶轮外径,米;0009H设计工况的扬程,米;0010N叶轮转速,转/分;00112叶轮叶片出口安放角,度。00122、叶片出口宽。

5、度0013叶片出口宽度计算公式0014式中B2叶轮叶片出口宽度,米;0015D2叶轮外径,米;0016NS比转数,转/分。00173、叶片出口安放角0018叶片出口安放角21525,比转数大取小值。00194、叶片包角0020叶片包角说明书CN102141050ACN102141057A2/2页400215、叶片的折边0022B38B2。0023本发明的有益效果是叶轮有效地限制了涡流泵径向转为轴向的循环流动,减小了循环流损失,提高了涡流泵的扬程和效率。0024本发明经用户试用,反应效果良好,能有效地节省投资、节约能源。附图说明0025图1是本发明一个实施例的叶轮轴面剖视图0026图2是同一个实。

6、施例的叶轮叶片图图3是同一个实施例的折边剖视图0027图中1叶轮后盖板,2叶轮叶片外圆直径,3叶片,4叶轮叶片出口宽度,5叶轮叶片出口安放角,6折边,7叶片包角具体实施方式0028图1和图2共同确定了这个实施例的叶轮形状。它与大多数离心泵叶轮一样,具有叶轮后盖板1,是一种开式叶轮。潜水涡流泵运行时,折边6能够限制径向转为轴向的循环流动,减小了循环流损失,提高扬程和效率。本发明通过以下几个关系式来确定叶轮叶片的出口宽度B2、叶轮叶片的外圆直径D2、叶轮叶片的出口安放角2、叶轮叶片包角和折边宽度B。00290030003121525;00320033B510B2。0034在图中,叶片出口安放角5的选取与比转数NS的大小有关,比转数大,出口安放角5取小值。叶片包角根据铸造和清砂的难易情况,在150220之间选取。0035这样设计就可以保证涡流泵的扬程和效率得到提高,同时轴功率不会大幅增加,从而达到减少投资、节约能源的目的。说明书CN102141050ACN102141057A1/1页5图1图2图3说明书附图CN102141050A。

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