[发明专利]一种单螺旋混流泵叶轮设计方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种混流泵叶轮的设计方法，特别涉及一种单螺旋混流泵叶轮设计方法。

背景技术

混流泵的结构和性能介于轴流泵和离心泵之间，是一种吸取离心泵和轴流泵优点，补偿两方面缺点的理想泵型。目前，混流泵的水力设计大多采用离心泵的设计方法，即速度系数法，采用圆柱叶片或扭曲叶片，具有较强的过流能力，但若用到排污泵站，水质复杂，泥沙多，杂物多，容易造成叶轮叶片缠绕杂物，发生堵塞，致使外端机械密封变形，导致机械密封失效，电动机进水，机泵频繁报警，增加维修次数，甚至烧坏电机。因而，采用圆柱叶片或扭曲叶片的混流泵已经不能满足在复杂环境下运行的条件。

为了使混流泵能够在复杂的工况下运行而不发生缠绕和堵塞，需采用螺旋型叶片，且为保证其过流能力，叶片数不能过多。这就要求我们设计的叶轮，既能改善流动情况，又不至于影响混流泵的扬程和效率。

发明内容

为解决现有混流泵叶轮性能的不足，本发明提供了一种单螺旋混流泵叶轮设计方法利用以下几个关系式来确定叶轮的主要几何参数，主要包括：进口直径D₁，叶轮轮毂直径d_h，叶轮最大外径D₂₀，出口边倾斜角α₂，叶轮最小外径D_2h，出口边宽度b₂和叶轮轴向长度L。用本发明设计的叶轮不仅满足污水处理的需要，同时改善了流动情况，提高了混流泵的过流能力和无损性、无缠绕性能。因此，应用此种叶轮的螺旋混流泵特别适合于污水处理行业。实现上述目的所采用的的技术方案：

1、叶轮的进口直径D₁

其计算公式D1=K0Q/n3;]]>

式中：D₁-叶轮进口直径，米；

Q-设计工况的流量，立方米/秒；

n-叶轮转速，转/分；

K₀-修正系数，K₀＝(4～6.5)。

2、轮毂直径d_h

其计算公式：d_h＝14..41+0.08n_s；

式中：d_h-叶轮轮毂直径，米；

n_s-比转数，转/分。

3、叶轮最大外径D₂₀

其计算公式：D20=K1(ns100)-0.225Q/n3;]]>

式中：D₂₀-叶轮最大外径，米；

K₁-修正系数，K₁＝(8～11.5)；

n_s-比转数，转/分；

Q-设计工况的流量，立方米/秒；

n-叶轮转速，转/分。

4、叶轮出口宽度b₂