[发明专利]一种带长短叶片的熔盐泵空间导叶设计方法

说明书

本发明公开了一种带长短叶片的熔盐泵空间导叶设计方法，其设计方法包括有导叶长叶片设计和导叶短叶片设计，其中导叶短叶片设计过程如下：根据导叶长叶片的轴面投影图确定流道的过流断面并计算出过流断面面积，根据过流断面面积做出其轴向方向的变化趋势图，根据变化趋势图，找到过流断面面积的驼峰位置，将导叶短叶片位置设置于驼峰位置的上升趋势处。该方法根据导叶长叶片过流断面面积的变化趋势，精确确定了导叶短叶片在导叶中的位置，为高效熔盐泵的导叶设计提供了一定的理论指导，导叶短叶片的存在将有效降低液流流动过程中的漩涡以及不稳定流动，进而提高空间导叶的能量转化率，最终提高了熔盐泵的效率。

技术领域

本发明涉及一种泵空间导叶设计方法，特别是一种带长短叶片的熔盐泵空间导叶设计方法。

背景技术

在以熔盐为储热或传热介质的光热电站传储热系统中，熔盐泵是其中最为关键的设备之一。熔盐泵主要用来输送高温离子膜烧碱、碳酸盐、硝酸盐等介质，这些介质的温度一般在400-500℃。熔盐泵一般采用立式长轴结构，由于结构的限制，需要空间导叶收集叶轮中的液体并改变液体的流动方向，即将径向流动的液体转换为轴向流动，这也导致液体在转换过程中的液体能量有极大的消耗，进而导致熔盐泵整体效率较低，造成了能源的极大浪费。因此，为了积极响应我国节能减排事业的发展和解决全球能源危机，亟待提高熔盐泵的效率。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种带长短叶片的熔盐泵空间导叶设计方法。用于解决熔盐泵整体效率较低，造成了能源的极大浪费的技术问题。

本发明的技术方案：一种带长短叶片的熔盐泵空间导叶设计方法，熔盐泵内导叶短叶片与导叶长叶片的叶片数相同且空间导叶内短叶片与长叶片相间分布；其设计方法包括有导叶长叶片设计和导叶短叶片设计，其中导叶短叶片设计过程如下：

(1)根据导叶长叶片的轴面投影图确定流道的过流断面并计算出过流断面面积，根据过流断面面积做出其轴向方向的变化趋势图，过流断面面积如下式所示：

A_i＝πD_ib_i，

A_i为过流断面面积，D_i为过流断面的当量直径，b_i为过流断面的长度；

(2)根据变化趋势图，找到过流断面面积的驼峰位置，将导叶短叶片位置设置于驼峰位置的上升趋势处；

(3)导叶短叶片的进口位置距离导叶长叶片进口位置的轴向距离约占导叶长叶片轴向长度的2％-4％；

(4)导叶短叶片进口边与该处的过流断面线重合且导叶短叶片的进口边厚度减薄为原有厚度的30％-50％，此外导叶短叶片的进口的形状为圆型或椭圆型；

(5)导叶短叶片的出口位置距离导叶长叶片进口位置的轴向距离约占导叶长叶片轴向长度的30％-40％；

(6)导叶短叶片出口边与该处的过流断面线重合且导叶短叶片出口厚度减薄为原有厚度的30％-50％，此外导叶短叶片的出口的形状为圆型或椭圆型。

前述的带长短叶片的熔盐泵空间导叶设计方法中，所述导叶长叶片的设计包括如下步骤：

(1)导叶长叶片进口直径约为叶轮出口直径的1.0-1.1倍之间；

(2)导叶长叶片进口宽度约为叶轮出口宽度的1.0-1.2倍之间；

(3)导叶长叶片的轴向长度约为叶轮出口直径的0.7倍-1.2倍；

(4)导叶长叶片叶片包角60-100°；

(5)导叶长叶片进口安放角α₃；