本發(fā)明涉及一種葉片泵,特別涉及一種低NPSHr葉片泵。

背景技術(shù)：

空化現(xiàn)象是指液流中的流場(chǎng)壓力降低到飽和的蒸汽壓力之下時(shí)，液體將會(huì)由液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槌錆M蒸汽的氣態(tài)空泡，從而其熱力學(xué)狀態(tài)進(jìn)行改變?？栈址Q汽蝕，空化現(xiàn)象在泵、噴管、螺旋槳、水輪機(jī)等流體機(jī)械中經(jīng)常出現(xiàn)，尤其是在葉片泵中。

空化除了降低水力機(jī)械的性能，長(zhǎng)久的空化還會(huì)造成材料表面的破壞，降低過流部件的機(jī)械強(qiáng)度與過流性能，而瞬時(shí)的空化則會(huì)造成流場(chǎng)內(nèi)部紊亂，產(chǎn)生振動(dòng)和噪音，這些不穩(wěn)定的壓力和振蕩可能造成過流部件的結(jié)構(gòu)破壞。

在葉片泵空化控制方程中，有兩個(gè)基本方程是描述泵空化的基本方程：裝置空化余量 NPSHa和泵空化余量NPSHr。裝置空化余量NPSHa又稱有效的空化余量，是由吸入裝置提供的，在泵的進(jìn)口處單位重量液體具有的超過汽化壓力水頭的富余能量，即泵進(jìn)口處液體具有的全水頭減去汽化壓力水頭的凈剩的值。泵空化余量NPSHr和泵內(nèi)部流動(dòng)情況有關(guān)，是由泵本身決定的。NPSHr表征泵進(jìn)口部分的壓力降，也就為了保證泵不發(fā)生空化，要求在泵進(jìn)口處單位重量液體具有超過汽化壓力水頭的富余能量，其物理意義表示液體在泵進(jìn)口部分壓力降的程度。由于泵空化余量NPSHr是由泵本身決定的，因此本發(fā)明主要對(duì)泵空化余量NPSHr 進(jìn)行優(yōu)化。

現(xiàn)有技術(shù)的葉片泵的設(shè)計(jì)過程中很少設(shè)計(jì)對(duì)最小泵空化余量NPSHr進(jìn)行描述，對(duì)泵本身的空化性描述不準(zhǔn)確，因此容易出現(xiàn)葉片泵空化，從而造成葉片泵速度超過額定轉(zhuǎn)速時(shí)發(fā)生空化現(xiàn)象。

申請(qǐng)?zhí)枮?01510679202.8號(hào)的中國(guó)發(fā)明專利公開了一種高抗空化離心葉輪水力設(shè)計(jì)方法，這種設(shè)計(jì)方法是通過改善葉片的進(jìn)口安放角、葉片厚度分布、葉輪進(jìn)口直徑和葉片進(jìn)口寬度,可以減小葉片的彎曲程度，增大葉片進(jìn)口的過流面積，使離心泵的效率提高，空化余量降低，空化性能得到改善。通過不同葉片數(shù)和比轉(zhuǎn)速來設(shè)計(jì)葉片包角使葉輪流道內(nèi)的流動(dòng)擴(kuò)散減少，流動(dòng)更貼近葉片形狀，減少由于脫流的漩渦向高壓側(cè)擴(kuò)散。但是上述專利中只提到參數(shù)描述并未對(duì)葉片泵的基本結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化。

針對(duì)上述存在的缺陷，本發(fā)明人提供了一種低NPSHr葉片泵結(jié)構(gòu)改善方案，以在一定的程度上緩解葉片泵在失速的情況下發(fā)生空化的問題，保證了葉片泵的抗空化性能。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種低NPSHr葉片泵。通過對(duì)葉片泵本身結(jié)構(gòu)的改變來改善葉片泵抗空化性能。

實(shí)現(xiàn)上述目的所采用的技術(shù)方案是：

1、葉片的厚度與形狀也有改進(jìn)，葉片背面存在一定的上弧度，而且葉片進(jìn)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，葉片中間厚度比葉片進(jìn)口處的厚大1.1～1.25倍。

2、在葉輪(9)進(jìn)口處開有進(jìn)口激流孔(2)，進(jìn)口激流孔(2)是一個(gè)錐孔，并且錐度為 3～5°，錐孔最大直徑取為0.05～0.10D_j，錐孔軸線與葉片進(jìn)口邊平行；進(jìn)口激流孔(2)的數(shù)量與葉輪葉片個(gè)數(shù)相同，并且進(jìn)口激流孔(2)開在葉片與葉輪前蓋板交線的延長(zhǎng)線上。通過出口高壓回流沖擊進(jìn)口葉片背面，防止葉輪進(jìn)口壓力過低造成進(jìn)口處空化。

3、在葉輪后蓋板處開設(shè)有斜激流孔(4)，斜激流孔(4)也是一個(gè)錐孔，且錐度為3～5°，錐孔最大直徑取為0.025～0.05D₂，錐孔軸線與葉片進(jìn)口邊平行；斜激流孔(4)內(nèi)部存在一個(gè)橡膠孔(10)，橡膠孔(10)用螺釘緊固，此橡膠孔(10)原理和自行車氣門孔類似，保證水流只能單向流動(dòng)；斜激流孔(4)的數(shù)量與進(jìn)口激流孔(2)的數(shù)量相同，并且斜激流孔(4) 開在葉片與葉輪后蓋板交線上。

根據(jù)上述步驟，可以得到一種低NPSHr葉片泵。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。

圖1是低NPSHr葉片泵裝配圖。

圖2是葉片厚度變化圖。

圖3是進(jìn)口激流孔放大圖

圖4是斜激流孔放大圖

圖中：(1)泵進(jìn)水管，(2)進(jìn)口激流孔，(3)蝸殼、(4)斜激流孔、(5)密封圈，(6) 卡箍，(7)葉輪螺母、(8)口環(huán)處密封圈、(9)葉輪、(10)橡膠孔、(11)軸

具體實(shí)施方式

本發(fā)明主要是通過對(duì)泵本身結(jié)構(gòu)的改變來改善葉片泵抗空化性能，減緩葉片的空化作用。

此實(shí)施例是在給定原有葉片泵的基礎(chǔ)上，對(duì)葉片泵的空化余量NPSHr和泵本身結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改進(jìn)：

圖1和圖2共同確定了本實(shí)施例：

1、葉片背面存在一定的上弧度，而且葉片進(jìn)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，葉片中間厚度比葉片進(jìn)口處的厚大1.1～1.25倍。

2、在葉輪(9)進(jìn)口處開有進(jìn)口激流孔(2)，進(jìn)口激流孔(2)是一個(gè)錐孔，并且錐度為 3～5°，錐孔最大直徑取為0.05～0.10D_j，錐孔軸線與葉片進(jìn)口邊平行；進(jìn)口激流孔(2)的數(shù)量與葉輪葉片個(gè)數(shù)相同，并且進(jìn)口激流孔(2)開在葉片與葉輪前蓋板交線的延長(zhǎng)線上。通過出口高壓回流沖擊進(jìn)口葉片背面，防止葉輪進(jìn)口壓力過低造成進(jìn)口處空化。

3、在葉輪后蓋板處開設(shè)有斜激流孔(4)，斜激流孔(4)也是一個(gè)錐孔，且錐度為3～5°，錐孔最大直徑取為0.025～0.05D₂，錐孔軸線與葉片進(jìn)口邊平行；斜激流孔(4)內(nèi)部存在一個(gè)橡膠孔(10)，橡膠孔(10)用螺釘緊固，此橡膠孔(10)原理和自行車氣門孔類似，保證水流只能單向流動(dòng)；斜激流孔(4)的數(shù)量與進(jìn)口激流孔(2)的數(shù)量相同，并且斜激流孔(4) 開在葉片與葉輪后蓋板交線上。