[实用新型]一种具有高效空间导叶的多级熔盐泵

说明书

本实用新型公开了一种具有高效空间导叶的多级熔盐泵，包括空间导叶、叶轮和熔盐泵，所述空间导叶包括上盖板、下盖板、主叶片和分导叶片，所述主叶片和分导叶片分别由主叶片工作面、主叶片背面、主叶片进口边、主叶片出口边、分导叶片进口边和分导叶片出口边组成，所述叶轮包括叶轮出口边、叶轮上盖板、叶轮下盖板。本实用新型通过对主叶片和分导叶片的三维流面设计和有效解决了主叶片由进口到出口曲率半径大和水流惯性导致吸力面附近有旋流、二次流和流动分离，流动不稳定、水力损失严重、而导致泵振动噪声，以及下一级叶轮进口不稳定的问题，同时叶轮和空间导叶设计最佳的匹配，有效保证熔盐泵运行在最高效率点，且泵安全运行。

技术领域

本实用新型涉及熔盐泵技术领域，尤其涉及一种具有高效空间导叶的多级熔盐泵。

背景技术

熔盐泵应用于化工、太阳能和核电领域，结构为液下泵结构，多级泵常用空间导叶作为导流体，空间导叶内部流动非常复杂，存在着流动分离、二次流、旋涡等现象，产生较大的水力损失，这些流动现象在降低泵效率的同时，也会加剧流动诱发的泵体振动、噪声，并导致泵运行稳定性的降低，副叶片作为一种补充的叶片结构形式，能够有效地改善局部的流场形态，消减旋涡发生的可能性。

目前，针对空间导叶的水力设计方法较为传统，并且和叶轮不能有效的匹配，导致熔盐泵的效率低、性能很不稳定，针对熔盐泵空间导叶水力设计方法的研究发法比较少。

1、其中论文《熔盐泵分流式空间导叶内部流动及其非定常特性》，对常规空间导叶不同流量下内部流动进行了对比，只在吸力面上安装分流叶片，回流依然严重，且铸造很困难。

2、发明专利《一种空间导叶离心泵水力设计方法》(专利号：CN 105201916A)，对常规空间导叶采用贝塞尔曲线的二维设计方法，但在实际应用中空间导叶的出口回流、进口回流和叶轮的匹配问题对水力性能和效率影响很大，以及熔盐泵的轴过长会带来很多难题，常规的二维设计方法不能解决这类难题。

因此我们提出了一种具有高效空间导叶的多级熔盐泵来解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种具有高效空间导叶的多级熔盐泵。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种具有高效空间导叶的多级熔盐泵，包括空间导叶、叶轮和熔盐泵，所述空间导叶包括上盖板、下盖板、主叶片和分导叶片，所述主叶片和分导叶片分别由主叶片工作面、主叶片背面、主叶片进口边、主叶片出口边、分导叶片进口边和分导叶片出口边组成，所述叶轮包括叶轮出口边、叶轮上盖板、叶轮下盖板。

优选地，所述主叶片工作面和主叶片背面之间形成一个三维的圆弧扭曲流道，所述主叶片连接在上盖板和下盖板之间，数量为6～ 9片，延圆周方向均匀排布，所述分导叶片在主叶片从主叶片进口边到主叶片出口边形成的轴面流道中，且前缘位置在距离主叶片进口的 40％～70％的位置，所述分导叶片位于主叶片工作面和主叶片背面之间 40％～60％位置，且分导叶片的数量与主叶片相同，所述主叶片和分导叶片的厚度为5.5～7.5mm。

优选地，所述主叶片的进口角度取大于液流角，入口角度在10 °～15°之间，所述主叶片出口角的角度在70°～90°之间。

优选地，所述主叶片的主叶片出口边和主叶片进口边的形状为椭圆状，所述分导叶片的分导叶片进口边和分导叶片出口边的形状为椭圆形状，且椭圆比率为上盖板处系数取1-2，下盖板处系数取1-3。

优选地，所述主叶片的厚度在上盖板和下盖板处不同，且为翼型骨线，所述上盖板是一条抛物线厚度分布曲线，且厚度分布为 5.5/7.2/6.4mm，所述下盖板处同样是一条抛物线厚度分布曲线，且厚度分布为5.8/7.4/6.4mm。

优选地，所述主叶片的进口角度在上盖板和下盖板处的角度不相同，且叶轮上盖板角度为10°，叶轮下盖板角度为11°。