[发明专利]宽效节能型离心泵叶轮设计方法

说明书

本发明公开了一种宽效节能型离心泵叶轮设计方法，其中叶轮几何参数与泵设计工况点性能参数之间适用新的关系式，通过这种关系确定的离心泵叶轮在实际应用中可以使离心泵达到宽效节能的目的。

技术领域

本发明涉及一种叶轮的设计方法，特别涉及一种宽效节能型离心泵叶轮设计方法。

背景技术

离心泵即是流体输送系统中重要的设备，又是耗电大户。而我国实际应用离心泵的效能状况却是严重低效，能源浪费巨大，这完全不符合当前的全球节能减排大势。原因在于：一）离心泵本身设计技术落后，二）生产工艺及质量管控不到位，三）过多追求设计点的高效而忽略汽蚀问题；四）泵与管路系统的匹配性差，系统损失大。

随着国家对环境保护及节能减排的要求越来越高，甚至于提出了泵实行节能补贴的方针政策，再加上近几年全球经济形势趋寒，国内严重产能过剩，耗能大户钢铁企业严重亏损，已出现大面积减产，甚至停产、破产。因此，泵的节能改进已是迫在眉睫，研制出节能型“宽效”离心泵也是势在必行。离心泵中最核心的部件即是叶轮，叶轮效率的高低往往即决定着离心泵整体效率的高低。在传统的离心泵叶轮设计中，往往只关注单个设计点工况的效率的高低，而在实际使用中，泵的运行工况是变化的，那么就要求泵的高效区宽泛，以使整个运行工况内综合效率最高。

离心泵叶轮效率的高低及高效区域的宽窄主要取决于叶轮的出口宽度b₂、叶轮外径D₂、叶轮进口当量内径D₀、叶片包角φ、叶片出口安放角β₂等。传统设计方法中离心泵叶轮关键参数的取值如下：

1） 叶轮出口宽度b₂：

b₂ = 0.64（ns/100）^5/6(Q/n)^1/3 （m）

2）叶轮外径D₂：

D₂ = (9.35~9.6)（ns/100）^-1/2（Q/n）^1/3 （m）

3）叶轮进口当量内径D₀：

D₀ = K₀ （Q/n）^1/3 （m）

ns	主要考虑效率	兼顾效率和汽蚀	主要考虑汽蚀
![CDATA[Ksub0/sub]]	3.5~4.0	4.0~4.5	4.5~5.5

4）叶片包角φ及叶片出口安放角β₂