[实用新型]一种开式叶轮及使用开式叶轮的小流量高扬程单级离心泵

说明书

本实用新型提供了一种开式叶轮及使用开式叶轮的小流量高扬程单级离心泵，包括轮毂以及沿其径向延伸的底板，所述底板的中心部件设有均匀排布的流通孔，所述底板的正面和反面均设有叶片，所述正面的叶片包括正面主叶片和正面副叶片，所述背面的叶片包括背面主叶片和背面副叶片，所述正面主叶片和背面主叶片的长度均为所述轮毂至底板外缘的距离，所述正面副叶片和背面副叶片的长度均为所述底板上的流通孔至底板外缘的距离，所述正面主叶片的高度从所述轮毂至所述底板外缘方向均匀减小，所述背面主叶片的高度从所述轮毂至所述底板外缘方向高度相等。本实用新型的开式叶轮，叶片的导流效果好，避免叶片间的液体漩涡产生，水力效率高。

技术领域

本实用新型涉及的领域为流体机械领域，具体而言，尤其涉及一种开式叶轮及使用开式叶轮的小流量高扬程单级离心泵。

背景技术

在流体输送领域，经常会遇到流量零点几立方到十几立方每小时，扬程到两百多米的输送情况，这种超低比转数离心泵是泵行业公认的技术难题之一，一直困扰着这种离心泵的研制和发展，这是因为这种参数的离心泵有很多特殊的技术难题：大直径窄流道闭式叶轮制造难度大、泵效率低、扬程曲线易出现驼峰，造成泵在小流量区运行时不稳定、轴功率曲线比常规离心泵上升得快，大流量时电机易过载。

为了解决上述技术难题，有三种方法：

一是采用多级泵：提高单级比转数。增加泵的级数，级数增加会导致轴的长度增加，刚度降低，容易使泵出现摩擦咬合等现象，降低运行可靠性。

二是采用打回流的方式。在泵的出口管线上接回流管路，通常情况下回流量大于输送量，额外增加电机功率，耗电量增加，使用成本高。

三是采用柱塞泵，但柱塞泵运行时的脉冲振动无法解决，运行可靠性问题较多，同时使用成本高。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种开式叶轮及使用该叶轮的小流量高扬程单级离心泵。

本实用新型通过以下技术方案来实现：一种开式叶轮，包括轮毂以及沿其径向延伸的底板，所述底板的中心部件设有均匀排布的流通孔，所述底板的正面和反面均设有叶片，所述正面的叶片包括正面主叶片和正面副叶片，所述背面的叶片包括背面主叶片和背面副叶片，所述正面主叶片和背面主叶片的长度均为所述轮毂至底板外缘的距离，所述正面副叶片和背面副叶片的长度均为所述底板上的流通孔至底板外缘的距离，所述正面叶片的高度从所述轮毂至所述底板外缘方向均匀减小，所述背面叶片的高度从所述轮毂至所述底板外缘方向高度相等；

优选的，所述正面和背面的主叶片数量与流通孔的数量相等；

优选的，所述正面和背面的副叶片的数量分别是主叶片数量的4倍；

使用开式叶轮的小流量高扬程单级离心泵，包括泵体，泵体上设置泵体入口和泵体出口，泵体内设置有轴，所述轴上设有开式叶轮，所述开式叶轮通过键和叶轮螺母固定在轴上，开式叶轮的两侧分别设有导叶和泵盖，所述导叶与泵盖之间通过螺钉固定，所述开式叶轮与导叶及泵盖之间设有间隙；

优选的，所述导叶的内部靠近所述开式叶轮的外缘之间设计有螺旋形液体收集腔；

优选的，所述导叶靠近所述泵盖一侧设有扩散通道，所述液体收集腔通过扩散通道与泵体内墙连通；

优选的，所述轴伸出泵盖处设有机械密封；

优选的，所述轴的靠近所述开式叶轮一侧设有深沟球轴承，所述轴的驱动端一侧设有一对角接触球轴承。

本实用新型的创新点在于：采用了本实用新型的开式叶轮，叶轮底板上均布的通流孔能够消除叶轮本身的轴向力，正叶片和背叶片能够同时产生扬程，使同叶轮外径下本实用新型所述的开式叶轮产生的总扬程更高。通过改变所述导叶上的扩散通道入口处的过流面积可以将泵的流量控制到零点几立方。