全扬程泵的设计要点
(1)稍大的叶轮出口外径因叶片出口角小,外径和普通泵相比应适当增加,通常从D2金=(1.05~1.08)D2。
(2)叶片出口宽度b2和普通泵基本相同或稍大点,不要刻意增加b2,否则难以实现全扬程特性。如取较大的b2,应适当增加叶片厚度(出口处)来补偿出口的过流面积。
(3)较小的叶片出口角,较大的包角,较少叶片数,较大冲角。
1)叶片出口角,通常β2=8°~15°,在确定D2、b2后,可按下式验算
式中um2——叶轮出口轴面速度,
o——Stodola滑移系数
2)叶片包角通常选取ψ=135°~220°根据两叶片间流道变化情况调整。
3)冲角通常选取△β=10°~20°,按型线变化情况调整。
4)叶片数一般取z =3~5i枚,可用长短叶片。
(4)叶片绘型
因为全扬程主要用于低比转速泵,所以大多数采用圆柱叶片,也可采用进口部分扭曲的扭曲叶片。叶片绘型方法,即使是圆柱叶片,也应采用方格网保角变换方法或扭曲
三角形法等方法进行叶片绘型。如果给定叶片角度从进口到出口的变化规律,用逐点计算法绘制叶片,也能得到相应的叶片形状。对于圆柱形叶片,还可用变角对数螺旋线作为叶片型线,其方程式为
在选定叶片出口角β2和叶片包角ψ之后利用上式,给定不同的轴面角θ求出相应的半径r,从而可在平面图上画出叶片型线,(图10一1)。
(5)压水室和导叶的设计与普通泵相同,考虑全扬程泵叶片出口角较小,叶轮出口速度u2较小,压水室的第8断面和导叶喉部面积比普通泵适当增加(约1.3倍)。
(6)验算功率最大时的流量
(7)验算最大轴功率
图10一1 叶片型线
例题
设计一全扬程泵.流量Q=25/m3 扬程Q=50 m,转速n=2 900 r/min.
1)计'算普通叶轮的外径D2=198 mm
D2全=(1.05一1.08)=D2=(1. 05~1.08) x 198=207. 9~213.8 (mm),取D2全=210mm。
2)叶片出口宽度b2按普通叶轮计算选取7 mm
3)叶片出口角,通常β2=12°
4)叶片包角选取ψ=190°
5)冲角通常选取△β=10°
6)叶片数取z=4枚,圆柱形叶片。
7)验算功率最大时的流量。
8)验算最大轴功率
9)根据计算结果绘制叶轮和泵体水力,如图10-2和图10-3所示。
图10——2 叶轮水力图
图10-3 泵体水力图
(来源:中国泵阀第一网)
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