[发明专利]一种抗空化离心泵叶轮及离心泵

说明书

本发明属于水利机械设备技术领域，具体涉及一种抗空化离心泵叶轮。为了提高现有离心泵的抗空化性能，本发明公开了一种抗空化离心泵叶轮。该抗空化离心泵叶轮，包括叶片、后盖板和小叶片，小叶片位于叶片的背面位置并且与后盖板固定连接。本发明公开的抗空化离心泵叶轮，不仅结构简单，便于加工，而且通过在叶片的背面设置小叶片结构，使叶轮流道内部的低压区域获得改善，对离心泵在发生空化时产生的空泡体积产生抑制作用，提高离心泵的抗空化性能。

技术领域

本发明属于水利机械设备技术领域，具体涉及一种抗空化离心泵叶轮及离心泵。

背景技术

离心泵是一种常见的水力机械，在石油化工、水利灌溉、航空航天以及航海等领域中发挥着重要作用。因此，提高离心泵的使用效率具有十分重要的应用价值。

目前，提高离心泵效率的一个常规方法就是，通过提高泵的转速来提高泵的比转速。然而，叶轮在高速运转时，在叶轮流道内部会出现低压区，当压力低于饱和蒸汽压力时，叶轮流道内部的液体会相变为汽态，进行空化初生阶段，开始出现并且产生大量的空泡。此时，叶轮内部产生和存在的空泡不仅会对离心泵的水力性能造成影响，例如空泡对叶轮内部空间体积的占据会造成离心泵扬程的下降，而且会对离心泵的稳定运行产生影响，甚至造成叶轮的破坏，影响整个离心泵的使用寿命。因此，需要对离心泵的空化初生阶段进行控制，即对叶轮内部空泡的产生进行抑制，以实现对离心泵空化性能的提升。

发明内容

为了提高现有离心泵的抗空化性能，本发明提出了一种抗空化离心泵叶轮。该抗空化离心泵叶轮，包括叶片、后盖板和小叶片，所述小叶片位于所述叶片的背面区域，并且与所述后盖板固定连接；沿叶轮直径方向，所述小叶片的内边缘与所述叶片的内边缘保持齐平，所述小叶片的外边缘位置为r＝K_r×R；沿叶轮轴线方向，所述小叶片的宽度为b_m＝K_b×B_m；沿叶轮的圆周方向，所述小叶片与相邻所述叶片的背面之间距离为c＝K_cm×2πr_m/n；所述小叶片的厚度与所述叶片的进口厚度相等；其中，K_r为径向位置系数且K_r＝0.15～0.35，K_b为宽度尺寸系数且K_b＝0.30～0.70，K_cm为圆周距离系数且K_cm＝0.30～0.50，R为所述叶轮的半径尺寸，B_m为所述叶片沿叶轮直径方向在m位置处的宽度尺寸，r_m为所述小叶片沿叶轮直径方向在m位置的径向尺寸，m的选择区域为所述小叶片沿叶轮直径方向所在区域，n为小叶片的数量。

优选的，所述小叶片的数量与所述叶片的数量相同，并且沿叶轮圆周方向，所述小叶片和所述叶片依次交替布置。

优选的，所述小叶片与所述后盖板采用一体式铸造加工而成。

优选的，所述小叶片与所述后盖板采用焊接方式固定连接。

进一步优选的，所述后盖板上设有安装槽，所述小叶片穿过所述安装槽后，在所述后盖板的背面进行焊接固定。

一种抗空化离心泵，包括以上所述的抗空化离心泵叶轮。

在离心泵采用本发明的抗空化离心泵叶轮时，具有以下有益效果：