專利名稱：具有超厚葉片的離心雜質(zhì)泵葉輪的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種泵用葉輪，特別涉及一種離心雜質(zhì)泵，即離心式固液兩相流泵的葉輪。
在本發(fā)明作出之前，本發(fā)明人注意到現(xiàn)有技術(shù)對此類泵上述缺陷的改進。如美國專利US4235789或中國專利號86102777對于泵和壓縮機先后提出，對于等軸面厚度葉輪，將葉間流道在平面圖上制作成收縮的，但其收縮不是均勻的，極可能出現(xiàn)收縮-擴散-收縮的葉間流道，因此不利于提高工作效率；又如CN2054100U，將葉片的平面型線做成漸開線，這樣使平面圖上的葉間流道寬度保持不變，再通過軸面圖控制葉間流道的面積變化；再比如中國專利CN2086336U是用幾個方程控制葉間流道的軸面和平面圖上的尺寸，達到控制最大功率的目的；CN1022584C采用厚葉片使得在平面圖上，葉間流道的進口部分為非擴散的，出口部分則稍有擴散，葉片厚度的分布用堵塞函數(shù)控制，葉片數(shù)＞2，較多。
以上幾種方法及結(jié)構(gòu)的共同點均是用各種方法控制葉間流道的一個方向的形狀(軸面或平面)，使其為收縮形，葉間流道的總面積為輕微擴散的，葉片數(shù)較多。雖然在一定程度上解決了上述的二個缺陷，但這些都是針對單相流體介質(zhì)提出的，所設(shè)計的葉間流道在某此地方的某一個方向的尺寸度總是比較小。對于需要解決的輸送固液混合物的雜質(zhì)泵而言，要滿足通過能力的要求，就必須使葉間流道在任何斷面、任何尺寸的最小尺度都不小于規(guī)定的值，上述這些方法和結(jié)構(gòu)就都不適用了。
本發(fā)明人也注意到CN1022584C，通過控制軸面流道的方法使葉輪出口面積等于或稍大于進口面積。但這種方法卻存在著泵的通過能力小，缺乏非常陡降的特性曲線即很高的關(guān)死點揚程，以及飽和的功率特性和高的效率水平等缺陷。
本發(fā)明的技術(shù)方案是主要技術(shù)特征在于葉輪上的葉片厚度從進口至出口逐漸增大，兩葉片間的葉間流道是均勻收縮的，葉間流道的總面積從進口至出口逐漸減小。
其進一步的技術(shù)其特征是在于兩葉片間的葉間流道在兩個方向上均勻收縮。
其又進一步的技術(shù)特征是在于葉間流道的出口面積與進口面積之比值范圍為0.2≤K＜1.0之間。
本發(fā)明的優(yōu)點和效果在于如圖3所示，由于將葉輪出口面積控制在很小的數(shù)值，保證了泵具有陡降的特性曲線和飽和的功率特性；傳統(tǒng)低比轉(zhuǎn)速離心泵的流量-揚程曲線6(Q-H)較平，揚程隨流量的增加緩慢降低，流量-功率曲線8(Q-P)較陡，功率隨流量的增加迅速增大，且無極值點；本發(fā)明的流量-揚程曲線7較陡，揚程隨流量的增加迅速降低，流量-功率曲線9較平，且存在功率極值點，提高了低比速泵的運行可靠性，使得泵從關(guān)死點到揚程為零的任何工況下都可以正常運行。流量表示為Q，揚程表示為H，功率表示為P。
由于葉間流道是均勻收縮的，甚至是強收縮的，因此有力地抑制了葉間流道中分離現(xiàn)象的出現(xiàn)，提高了葉輪的水力效率。
由于盡可能地擴大了進口流道面積，降低了進口的流速，因此提高了其空化性能。
另外，葉片進口部位邊緣呈圓弧形，較好地抑制了非設(shè)計工況下由于進口沖擊而引發(fā)的流動分離，使得泵即使在偏離設(shè)計工況時效率下降很少，因而具有比較寬廣的高效工作區(qū)。
而且結(jié)構(gòu)簡單，加工、使用均方便，經(jīng)濟性好。
圖2-本發(fā)明葉輪的平面投影圖.
圖3-性能曲線圖.
為了獲得陡降的特性曲線和飽和的功率特性，解決葉間流道的因受固體顆粒直徑限制而形成的出口總面積比較大的問題，采用減少流道數(shù)目的方法控制出口總面積，本例中采用兩個葉片。在保證一定通過能力的同時，有效地控制了最大功率，極大地提高了水泵的安全可靠性。
權(quán)利要求
1.具有超厚葉片的離心雜質(zhì)泵葉輪，其特征在于葉輪上的葉片厚度從進口至出口逐漸增大，兩葉片間的葉間流道是均勻收縮的，葉間流道的總面積從進口至出口逐漸減小。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有超厚葉片的離心雜質(zhì)泵葉輪，其特征在于兩葉片間的葉間流道在兩個方向上均勻收縮。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有超厚葉片的離心雜質(zhì)泵葉輪，其特征在于葉間流道的出口面積與進口面積之比值范圍為0.2≤K＜1.0。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有超厚葉片的離心雜質(zhì)泵葉輪，其特征在于葉片進口部位邊緣呈圓弧形。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有超厚葉片的離心雜質(zhì)泵葉輪，其特征在于葉片數(shù)設(shè)置1～3片。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種泵用葉輪,特別涉及一種離心雜質(zhì)泵即離心式固液兩相流泵的葉輪。本發(fā)明采用將葉輪上的葉片厚度從進口至出口逐漸增大,兩葉片間的葉間流道在兩個方向上均勻收縮,葉間流道的總面積從進口至出口逐漸減小。解決了泵的效率低,軸功率隨著流量的增加而增加從而損壞原動機等的缺陷。使其獲得了陡降的特性曲線和飽和的功率特性,抑制了葉間流道中分離現(xiàn)象,提高了水力效率和空化性能,且其結(jié)構(gòu)簡單,加工、使用均方便,經(jīng)濟性好。
文檔編號F04D29/24GK1356478SQ0113801
公開日2002年7月3日 申請日期2001年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2001年12月21日
發(fā)明者張克危, 陳斌 申請人:南京藍深制泵集團股份有限公司, 華中科技大學(xué)