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【 摘 要 】本文的叶轮设计,笔者是以劳学苏以及何希杰提出的螺旋离心泵叶轮叶片工作面和负压面空间曲线方程为依据进行的设计,叶轮叶片型线为对数螺旋线。
【 关键词 】叶轮 参数 叶片 设计
1. 叶轮主要参数的确定
图1-1 叶轮轴面投影图
叶轮最大外径 :
= (m)
式中:
k=10~12.5
故: =
=0.238~0.298(m)
取: =260 mm
叶轮出口宽度 :
=
=
=80.86(mm)
取: =80(mm)
2. 叶片螺线平面图
根据上述叶轮叶片曲面螺线计算结果,绘制叶片螺线。在圆周上取16个轴面,每两个轴面夹角为22.5°,当 Z=0时,空间螺线在平面上投影,如图所示:
图4-2 空间螺线在平面上的投影图
3. 叶片厚度计算
确定叶片厚度时,应注意到铸造的可能性,对铸铁叶轮,叶片最小厚度为3~4毫米,本次设计的叶轮材料选用MT-4,叶片厚度(S)由经验公式求出:
式中: K——经验系数,与材料和比转数有关,查表得K=5
——叶轮外径
H——扬程
Z——叶片数,Z=1
所以: S=
=5.687(mm)
取: S=6(mm)
4. 背叶片的设计
背叶片的主要作用是减压,其减压程度决定了背叶片的几何参数。背叶片对于一般的泵而言,还有另一个作用,就是能够及时地把固体颗粒甩至涡室内,以防止固体颗粒进入填料箱,破坏其密封性能。背叶片减压后剩余的压头 可由下列经验公式求出:
=
(4-25)
式中: ——泵腔压头(包括灌注压头)m,其中灌注压头
n——泵的转速 n=1450r/min
——叶轮外径cm =27cm
——背叶片外径 cm = =19cm
——背叶片宽度 取 =5mm
t——背叶片与涡室间隙 取t=1mm
——背叶片内径 cm 取 =8cm
故: =(1+0.15)
=9.65(m)
由计算结果可知,经背叶片减压后,剩余压头为9.65m,如果近似把1bar=10m水柱,则剩余压头为0.965bar。
【参考文献】
[1]丁成伟. 离心泵与轴流泵. 北京: 机械工业出版社, 1981: 143-158
[2]A.J.斯捷潘诺夫. 离心泵和轴流泵. 北京: 机械工业出版社, 1980: 74-93
[3]劳学苏, 何希杰. 螺旋离心泵的原理与设计方法. 水泵技术, 1997, 20(5): 6-13
【 关键词 】叶轮 参数 叶片 设计
1. 叶轮主要参数的确定
图1-1 叶轮轴面投影图
叶轮最大外径 :
= (m)
式中:
k=10~12.5
故: =
=0.238~0.298(m)
取: =260 mm
叶轮出口宽度 :
=
=
=80.86(mm)
取: =80(mm)
2. 叶片螺线平面图
根据上述叶轮叶片曲面螺线计算结果,绘制叶片螺线。在圆周上取16个轴面,每两个轴面夹角为22.5°,当 Z=0时,空间螺线在平面上投影,如图所示:
图4-2 空间螺线在平面上的投影图
3. 叶片厚度计算
确定叶片厚度时,应注意到铸造的可能性,对铸铁叶轮,叶片最小厚度为3~4毫米,本次设计的叶轮材料选用MT-4,叶片厚度(S)由经验公式求出:
式中: K——经验系数,与材料和比转数有关,查表得K=5
——叶轮外径
H——扬程
Z——叶片数,Z=1
所以: S=
=5.687(mm)
取: S=6(mm)
4. 背叶片的设计
背叶片的主要作用是减压,其减压程度决定了背叶片的几何参数。背叶片对于一般的泵而言,还有另一个作用,就是能够及时地把固体颗粒甩至涡室内,以防止固体颗粒进入填料箱,破坏其密封性能。背叶片减压后剩余的压头 可由下列经验公式求出:
=
(4-25)
式中: ——泵腔压头(包括灌注压头)m,其中灌注压头
n——泵的转速 n=1450r/min
——叶轮外径cm =27cm
——背叶片外径 cm = =19cm
——背叶片宽度 取 =5mm
t——背叶片与涡室间隙 取t=1mm
——背叶片内径 cm 取 =8cm
故: =(1+0.15)
=9.65(m)
由计算结果可知,经背叶片减压后,剩余压头为9.65m,如果近似把1bar=10m水柱,则剩余压头为0.965bar。
【参考文献】
[1]丁成伟. 离心泵与轴流泵. 北京: 机械工业出版社, 1981: 143-158
[2]A.J.斯捷潘诺夫. 离心泵和轴流泵. 北京: 机械工业出版社, 1980: 74-93
[3]劳学苏, 何希杰. 螺旋离心泵的原理与设计方法. 水泵技术, 1997, 20(5): 6-13