一种喷涂多级离心泵叶轮设计方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107299912A(43)申请公布日2017.10.27(21)申请号201710378764.8(22)申请日2017.05.25(71)申请人江苏国泉泵业制造有限公司地址212009江苏省镇江市高新技术产业开发区经四路18号(72)发明人朱荣生钟伟源杨爱玲(51)Int.Cl.F04D29/24(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图2页(54)发明名称一种喷涂多级离心泵叶轮设计方法(57)摘要本发明涉及一种喷涂多级离心泵叶轮设计方法，主要针对使用介质为清水的多级离心泵叶轮内表面进行包括超音速火焰喷涂、电弧喷涂和熔化烧结方法的喷涂技术处理，并且对经喷涂技术处理后发生显著变化的参数进行了科学整合与技术修正，融入了在生产实践当中行之有效的经验，提出了一种喷涂离心清水泵叶轮设计方法，主要给出了多级离心泵效率估算公式η以及喷涂多级离心泵叶轮的主要几何参数叶轮外径D2，叶轮出口宽度b2的重新优化设计公式及系数修正，减少设计成本并且大幅度缩短设计周期，以达到对喷涂多级离心泵叶轮更加精准高效的设计效果。CN107299912ACN107299912A权利要求书1/2页1.一种喷涂多级离心泵叶轮设计方法，其特征在于：针对使用介质为清水的多级离心泵叶轮内表面进行包括超音速火焰喷涂、电弧喷涂和熔化烧结方法的喷涂技术处理，并且对经喷涂技术处理后发生显著变化的参数进行了科学整合与技术修正，给出了多级离心泵效率估算公式η以及喷涂多级离心泵叶轮的主要几何参数叶轮外径D2，叶轮出口宽度b2的重新优化设计公式及系数修正，主要由以下关系式确定：(1)喷涂多级离心泵效率估算公式修正：式中：η—效率；ns—比转速；Q—流量，m3/h；n—转速，r/min；H—泵单级扬程，m；(2)叶轮出口直径：其中：当ns＝20～110时，取kD2＝1.07～1.21，比转速小者取大值，反之取小值；当ns＝110～300时，取kD2＝1.07～1.31，比转速大者取大值，反之取小值；式中：D2—叶轮出口直径，mm；kD2—外径修正系数；ns—比转速；Q—流量，m3/h；n—转速，r/min；(3)叶轮出口宽度：其中：当ns＝20～110时，取kb2＝1.19～2.72，比转速小者取大值，反之取小值；当ns＝110～300时，取kb2＝0.75～1.19，比转速小者取大值，反之取小值；式中：b2—叶轮出口宽度，mm；2CN107299912A权利要求书2/2页kb2—出口宽度修正系数；ns—比转速；Q—流量，m3/h；n—转速，r/min；H—泵单级扬程，m。2.根据权利要求1中所述的一种喷涂多级离心泵叶轮设计方法，其特征在于所述的外径修正系数kD2按以下公式确定：当ns＝20～110时：当ns＝110～300时：式中：kD2—外径修正系数；ns—比转速。3.根据权利要求1中所述的一种喷涂多级离心泵叶轮设计方法，其特征在于所述的出口宽度修正系数kb2按以下公式确定：当ns＝20～110时：0.440.94-0.81kb2＝17.376QnH-12.97(7)当ns＝110～300时：0.040.54-1.21kb2＝5.738QnH(8)式中：kb2—出口宽度修正系数；Q—流量，m3/h；n—转速，r/min；H—泵单级扬程，m。3CN107299912A说明书1/6页一种喷涂多级离心泵叶轮设计方法技术领域[0001]本发明涉及旋转机械领域，特别涉及一种喷涂多级离心泵叶轮设计方法。背景技术[0002]离心泵是供输送清水及物理化学性质类似于清水的其他液体的一种旋转机械，而多级离心泵则由多个叶轮串联组成，具有运行安全平稳、噪音低、寿命久、安装维修方便等优点，广泛于工业、民用、建筑给排水、暖通、制冷、排污、消防以及化工、制药等领域。[0003]对于普通多级离心泵叶轮，经过一段时间水流的冲刷后，叶轮流道内壁很快就会变得粗糙不平，摩擦阻力系数增加，水头损失增加，导致泵效率下降，扬程不足等情况。而喷涂多级离心泵叶轮是对离心泵叶轮进行喷涂工艺技术处理，可有效避免这种情况的同时，还可以弥补叶轮加工工艺造成的铸造空洞裂缝等缺陷，提高泵的整体效率、抗汽蚀性能，叶轮防磨抗磨效果明显，延长产品的使用寿命，减少设备维修更新的频次。[0004]在喷涂离心泵中，叶轮是最重要的过流部件，其作用是将原动机中的机械能以静压能与动能的形式传给液体，达到液体抽送的目的。叶轮的设计合理与否直径关系到喷涂多级离心泵的各项性能与指标。喷涂多级离心泵叶轮的设计与普通离心泵的设计有较大差别，经过喷涂技术处理后，叶轮内壁液体流态发生较大改变，液体紊流及局部小漩涡减小，致使泵效率发生较大幅度提升，从而叶轮外径及叶轮出口宽度等的设计与普通离心泵有较