一种等螺距纸浆泵及其叶轮水力设计方法.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(10)申请公布号CNCN103615392103615392A(43)申请公布日2014.03.05(21)申请号201310705185.1(22)申请日2013.12.19(71)申请人江苏大学地址212013江苏省镇江市学府路301号(72)发明人付燕霞袁建平王鹏袁寿其王秀礼(74)专利代理机构江苏纵联律师事务所32253代理人戴勇(51)Int.Cl.F04D7/04(2006.01)F04D29/22(2006.01)F04D29/00(2006.01)权权利要求书2页利要求书2页说明书4页说明书4页附图1页附图1页(54)发明名称一种等螺距纸浆泵及其叶轮水力设计方法(57)摘要本发明提供了一种等螺距纸浆泵及其叶轮水力设计方法，所述设计方法通过选定合适的叶轮的进口当量直径D0、进口轮缘直径Dy1、进口轮毂比dh1等来改善流动状态，同时根据纸浆泵所需要输送的介质颗粒直径的大小来合理选择叶片轮缘外径与前后耐磨衬之间的间距来提高纸浆泵叶轮的堵塞、缠绕甚至卡死的问题。本发明能使固体物和长纤维状物顺利通过叶轮，避免了叶轮堵塞卡死，具有优秀的水力性能，且提高了纸浆泵生产线的工作效率，可应用于造纸行业。CN103615392ACN1036592ACN103615392A权利要求书1/2页1.一种等螺距纸浆泵，包括泵体(6)、充当泵体(6)前盖板的前耐磨衬(1)、充当泵体(6)后盖板的后耐磨衬(3)、与泵轴(4)相配合的轮毂(5)和由轮毂(5)以及安装在轮毂(5)上的叶片(3)组成的叶轮，其特征在于：所述前耐磨衬(1)和所述后耐磨衬(3)的厚度均为所述叶轮叶片(3)厚度的120%～150%；所述叶片(3)的数量为1～2枚，所述叶片(3)间的螺距从进口边到出口边是按等螺距变化的；所述叶片(3)轮缘距前耐磨衬(1)和后耐磨衬(3)的距离分别为叶片厚度的1/2～1/3。2.根据权利要求1所述的一种等螺距纸浆泵的叶轮水力设计方法，其特征在于：所述叶轮的进口当量直径D0、进口轮缘直径Dy1、进口轮毂比dh1分别依式(I)、式(II)、式(III)来确定β1y＝β'y1+Δβ1y，Δβ1y=4°～8°；β2y＝β'y2+Δβ2y，Δβ2y=1.5°～3.5°；S＝πDytanβ3y/Z，β3y＝(β1y+β2y)/2；式中：D0—叶轮进口当量直径，单位mm；K0—经验系数，取值范围4.8～5.5；D1y—叶轮进口轮缘直径，单位mm；Q—设计工况下的流量，取值范围为20～200m3/h；ηv—泵的容积效率，取值范围0.9～0.96；dh—轮毂直径，单位mm；n—转速，取值范围为660～1800r/min；β1y——叶片进口角；β2y——叶片出口角；vm1——进口轴面速度；vm2——出口轴面速度；u1——进口圆周速度；u2——出口圆周速度；vu2——圆周分速度；2CN103615392A权利要求书2/2页——叶片后掠角，取值范围为80°～150°；——叶片轮毂包角；——叶片轮缘包角。3CN103615392A说明书1/4页一种等螺距纸浆泵及其叶轮水力设计方法技术领域[0001]本发明属于泵技术领域，尤其是一种等螺距纸浆泵叶轮的水力设计方法。背景技术[0002]在造纸业生产过程中输送污水和纸浆等都要用到水泵。其中纸浆的输送是造纸企业生产中最核心的过程，这个过程必须借助纸浆泵来完成。[0003]纸浆泵是一种通用而又特殊的机械，由于它所输送的介质多为多相流体，这就对其流道的过流性能有极高的要求，此外其特有的流道形式和叶轮的转动，使得泵体内部流场始终存在不同程度的漩涡、二次回流、脱流等流动现象，这使得泵内部流动变得更加复杂。传统的泵的叶轮水力设计方法大多是基于泵内部压力分布、流场的流动规律等来逐步指导叶轮的水力设计。这一方法同样可用在纸浆泵输送纸浆等多相流体的过程中，但是在碎浆和除渣过程时，会有一些固体物和长纤维状物很难通过叶轮，并缠绕在叶轮上，导致叶轮堵塞甚至卡死的现象，造成频繁清理、维修，使得整条生产线不能正常运行而工作效率降低。[0004]而目前现有的纸浆泵，不能有效的解决运行所出现的堵塞、缠绕甚至卡死的问题。鉴于此，需要设计一种新型的纸浆泵叶轮。发明内容[0005]本发明的目的在于提供一种等螺距纸浆泵及其叶轮水力设计方法，以使固体物和长纤维状物能顺利通过叶轮，避免在运行过程中所出现的堵塞、缠绕甚至卡死等问题。[0006]为了解决以上技术问题，本发明采用的具体技术方案如下：[0007]一种等螺距纸浆泵，包括泵体(6)、充当泵体(6)前盖的前耐磨衬(1)、充当泵体(6)后盖的后耐磨衬(3)、与泵轴(4)相配合的轮毂(5)和由轮毂(5)以及安装在轮毂(5)上的叶片(3)组成的叶轮