[发明专利]一种高效无过载旋流泵叶轮设计方法

说明书

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，特别涉及一种高效无过载旋流泵叶轮设计方法。 

背景技术

目前，现有的旋流泵采用的是放射性叶轮，这种叶轮只能保证旋流泵在很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，旋流泵的运行工况千差万别、泵装置扬程会出现较大的变化，导致旋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，大大限制了旋流泵的使用范围。这就要求我们设计的叶轮，能在大的流量范围内运行而不发生过载。 

以往解决此问题的主要途径是加大功率备用系数，在旋流泵设计点的轴功率上乘以一个不小于1.4的系数作为选配电机的依据，这一系数显然大于离心泵的对应值1.1-1.2，造成投资增加和能源浪费。 

发明内容

为解决现有旋流泵叶轮性能的不足，本发明提供了一种高效无过载旋流泵叶轮设计方法。通过将叶轮的叶片设计为双曲率或者是单曲率的弧形叶片，叶片的出口直径安装性能参数进行设计，使得叶片的出口直径按照一定的规律进行变化。可以减少叶轮在出口处的漩涡损失，用本发明设计的叶轮几何参数不仅满足适宜铸造的要求，还满足旋流泵在无过载范围内运行不会出现过载的要求。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D2=162gHn(sinβ2)0.25;]]>

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； 

α-叶片出口倾斜角，度。 

2、叶片出口宽度 

叶片出口宽度计算公式：b2D2=0.00055ns1.25;]]>

式中：b₂-叶轮叶片出口宽度，米； 

D₂-叶轮外径，米； 

n_s-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、叶片出口倾斜角 

叶片出口倾斜角α＝5°～25°。 

本发明的有益效果是：叶轮几何参数不仅满足适宜铸造的要求，而且还能在保证在高效区运行的同时满足旋流泵在无过载范围内运行不会出现过载。 

附图说明

图1是本发明一个实施例的叶轮叶片图； 

图2是同一个实施例的叶轮轴面剖视图； 

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.叶片出口倾斜角，6.叶轮叶片出口安放角，7.叶轮包角 

具体实施方式