專利名稱：單螺旋軸流泵葉輪設(shè)計方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種軸流泵葉輪的設(shè)計方法，特別涉及一種單螺旋軸流泵葉輪設(shè)計方法。
背景技術(shù)：
目前，公知的軸流泵葉輪采用的是翼型葉片，即采用升力法和流線法設(shè)計軸流泵葉片。用此兩種設(shè)計方法設(shè)計的翼型葉片，對軸流泵的工作環(huán)境和葉片的安放都提出了較嚴格的要求。即只能用于輸送清水或輕度污水，如用到排污泵站，水質(zhì)復雜，泥沙多，雜物多，容易造成葉輪葉片纏繞雜物，發(fā)生堵塞，致使外端機械密封變形，導致機械密封失效，電動機進水，機泵頻繁報警，增加維修次數(shù)，甚至燒壞電機；且其葉片安放角若不一致，會引起運行振動，同時泵的空化性能也變差。因而，采用翼型葉片的軸流泵已經(jīng)不能滿足在復雜環(huán)境下運行的條件。為了使軸流泵能夠在復雜的工況下運行而不發(fā)生纏繞和堵塞，需采用螺旋型葉片，且為保證其過流能力，葉片數(shù)不能過多。這就要求我們設(shè)計的葉輪，既能改善流動情況， 又不至于影響軸流泵的揚程和效率。

發(fā)明內(nèi)容
為解決現(xiàn)有軸流泵葉輪性能的不足，本發(fā)明提供了一種單螺旋軸流泵葉輪設(shè)計方法。利用以下幾個關(guān)系式來確定葉輪的主要幾何參數(shù)，主要包括進口直SD1，葉輪輪轂直徑dh，葉輪最大外徑D2max,出口邊傾斜角α 2，葉輪最小外徑D2min,出口邊寬度ID2和葉輪軸向長度L。用本發(fā)明設(shè)計的葉輪不僅滿足污水處理的需要，同時改善了流動情況，提高了軸流泵的過流能力和無損性、無纏繞性能。因此，應(yīng)用此種葉輪的螺旋軸流泵特別適合于污水處理行業(yè)。實現(xiàn)上述目的所采用的的技術(shù)方案1、葉輪的進口直SD1其計算公式Ζ)丨=K^ijQJn ；式中=D1-葉輪進口直徑，米；Q-設(shè)計工況的流量，立方米/秒；η-葉輪轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)/分；K0-修正系數(shù)，Ktl = (1 2. 5)，對吸入性能要求高的取大值。2、輪轂直徑dh其計算公式:dh= 19. 65+0. 071ns ；式中dh_葉輪輪轂直徑，米；ns-比轉(zhuǎn)數(shù)，轉(zhuǎn)/分。3、葉輪最大外徑D2max
_6]其計算公式Z)2max = K1 (^)"04祝；
式中D2_-葉輪最大外徑，米；K1-修正系數(shù)，K1 = (5 7. 5)；ns-比轉(zhuǎn)數(shù)，轉(zhuǎn)/分；Q-設(shè)計エ況的流量，立方米/秒；n_葉輪轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)/分。4、葉輪出口寬度Id2其計算公式:b2= K2^lgHInx式中b2_葉輪出ロ寬度，米；K2-修正系數(shù)，K2 = (0. 024 0. 032) ns ；H-設(shè)計エ況點揚程，米；ns-比轉(zhuǎn)數(shù)，轉(zhuǎn)/分；n_葉輪轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)/分。5、葉輪軸向長度L其計算公式=L= (0.9 ~ 1. 05) D2max ；式中L-葉輪軸向長度，米；D2max-葉輪最大外徑，米。6、葉輪包角小葉輪包角小=200° 500°，常用400°。7、出口邊傾斜角a2出ロ邊傾斜角a 2 = 40° 70°。8、葉輪最小外徑D2min其計算公式=Danin= D2max-b2tan a 2 ；式中D2min-葉輪最小外徑，米；D2max-葉輪最大外徑，米；b2-葉輪出口寬度，米；a 2-出口邊傾斜角，度。9、葉片出口安放角P2葉片出ロ安放角3 2 = 5° 25°，比轉(zhuǎn)數(shù)大取小值。本發(fā)明的有益效果是葉輪能夠改善流動情況，提高其過流能力和無纏繞、無損 性。本發(fā)明經(jīng)用戶試用，反應(yīng)效果良好。


圖1是本發(fā)明一個實施例的葉輪軸面圖。圖2是同一個實施例的葉輪葉片平面圖。圖3是同一個實施例的葉輪效果圖。圖1中1.葉輪進ロ直徑D1, 2.輪轂直徑dh，3.螺旋葉片，4.輪轂，5.軸孔，6.葉 輪最大外徑D2max, 7.出口邊傾斜角a2，8.出口邊寬度b2，9.葉輪軸向長度L，10.葉輪最小 外徑D2min。
圖2中4.輪轂，11.葉輪出口安放角β 2,12.葉片包角Φ，13.葉輪進口邊，14.葉
輪出口邊。
具體實施例方式圖1、圖2和圖3共同確定了這個實施例的葉輪形狀。它與普通軸流泵葉輪不一樣，葉輪進口為螺旋前伸式，進口邊(13)看上去就像鐮刀形狀，葉片(3)沿著輪轂(4)螺旋上升，且其葉片( 數(shù)只有一個，從而具備很大的流道，具有良好的通過性能和無損性。 本發(fā)明通過以下幾個關(guān)系式來確定葉輪進口直徑D1 (1)，葉輪輪轂直徑，葉輪最大外徑D2max (6)，出口邊傾斜角α2(7)，出口邊寬度ID2(8)、葉輪軸向長度L(9)和葉輪最小外徑 D2min(IO)。D1 = K,^Qfn ；dh = 19. 65+0. 07 Ins ；
權(quán)利要求
1. 一種單螺旋軸流泵葉輪設(shè)計方法，提供了葉片主要幾何參數(shù)進口直徑D1，輪轂直徑 dh，最大外徑D2max,出口邊傾斜角Ci2，葉輪最小外SD2min和出口邊寬度Id2的設(shè)計公式。其特征在于葉輪幾何參數(shù)與泵設(shè)計工況點性能參數(shù)之間適合以下關(guān)系 Dl=K0^jQh; dh = 19. 65+0. 071ns ；
全文摘要
本發(fā)明提供了一種單螺旋軸流泵葉輪設(shè)計方法。它給出了葉輪的主要幾何參數(shù)，葉輪進口直徑D1，葉輪輪轂直徑dh，葉輪最大外徑D2max，出口邊傾斜角α2，葉輪最小外徑D2min，出口邊寬度b2和葉輪軸向長度L的設(shè)計公式。用本發(fā)明設(shè)計的葉輪不僅滿足污水處理的需要，同時改善了流動情況，提高了軸流泵的過流能力和無損性、無纏繞性能。因此，應(yīng)用此種葉輪的螺旋軸流泵特別適合于污水處理行業(yè)。
文檔編號F04D29/18GK102400946SQ20111037540
公開日2012年4月4日 申請日期2011年11月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月18日
發(fā)明者朱榮生, 楊愛玲 申請人:江蘇國泉泵業(yè)制造有限公司