东莞南方水泵丨喷灌泵压水室的新型设计

自吸泵叶轮的水力设计与一般离心泵的水力设计略有不同，这主要是由于自吸泵开始工作时需要输送气液混合相以及自吸泵要求具有很好的自吸能力这种工作特点决定的。有研究表明，圆柱叶片的自吸能力要**扭曲叶片因此，这里的叶片采用了半开式圆柱叶片。采用半开式圆柱叶片还有一个原因，就是半开式圆柱叶片可以采用压铸工艺制造。该泵的设计参数为Q=4m3/h，H=15m，n=2900r/min，ns=46.3。根据文献的**值，并考虑本设计中设计流量只有4m3/h，得到叶轮的主要参数为：
叶轮直径：D2=120mm
叶轮出口宽度：b2=8mm
叶片数为4，进口叶片安放角25°，出口叶片安放角为20°，单个叶片包角为135°(如图1所示）。
水从叶轮流出后进人压水室，这里的压水室采用不对称的导叶型式(见图1)。0-0线是泵启动以前泵体内的水位线。
1、导叶基圆与导叶宽度设计
导叶基圆D3的计算：
D3=(1.02-1.05)·D2
=(122.4~126)mm
因为所设计的泵要求的自吸性能，所以取较小的值，采用较小的基圆，还可以避免流量一扬程曲线出现严重的驼峰，所以取
D3=122mm
由于期望得到平坦的流量一扬程曲线，所以取较大的导叶宽度
b3=15mm
2、导叶进口安放角的计算
通过理论计算得到的导叶进口液流角仅0.4°左右。因此对于本实例，导叶进口叶片安放角的确定主要是确定合理的冲角以便得到良好的导叶形状。
3、D4认的计算
导叶的D4不能太大，因为导叶过长，气液的分离就会在导叶流道内部完成，严重的会导致效率下降甚至阻塞部分流道，因此取**范围D4/D3=1.3~1.5中的小值，所以，取：
D4=155mm
4、导叶喉部面积的确定
因为D4已经确定，所以喉部的平面宽度a3就受D4和D3的限制，这里取：
a3=12mm(4)
导叶的设计是针对喷灌泵自吸性能的要求特别设计的，因此，导叶的具体设计以及形式与一般导叶的设计有所不同（图1所示），下面是三个导叶的具体设计。
5、导叶①的设计
如图1所示，在泵启动以前，泵体内的水位处于0-0线，0-0线上部的叶轮内部在启动的初始时刻内存有空气。以初始液面与导叶基圆的交点为中心对称设计了一个包角为35°的隔舌。因此，在广东南方水泵启动以后，叶轮与导叶形成的空腔内部的气体在叶片中水流的作用下，*混合排出，由于导叶①切断了该空腔与泵出水口之间的联系，这样，泵叶轮就只对泵进口处的气体起混合与抽送的作用，泵出口处的气体不影响泵叶轮的工作，所以，导叶和隔舌的这种设计有效的提髙了泵的自吸性能。
6、导叶②的设计
相比于导叶①，导叶②和③的设计与普通导叶的设计差别不大。不过，导叶②和③的设计仍然有安放位置的特别要求。要求导叶②在泵启动以前浸没在水中部分的包角大概为90°左右，不过导叶②不能*浸没在水中，如图1所示，导叶②的出口边与叶轮中心和导叶①的隔舌中心处于一条直线上，这样在自吸过程中，外混式的回水就不会影响导叶①隔舌的工作环境，因而就可以**栗的自吸性能。在这里：φ=97.5°
7、导叶③的设计
导叶③位于上述两个导叶之间，在卧式自吸栗的较下面，其作用与普通导叶基本是相同的。需要注意的是，导叶③的进口与导叶①隔舌后部呈180°，所以，导叶③的进口基圆也不是**计算的认=122mm，而是与导叶①隔舌的后部设计对称的，所以可以平衡此两处的径向作用。同时，由于大包角的导叶①聚集的流体需要及时排到栗体里面，这里较大的间隙可以对一部分流量进行分流。导叶③的包角要略小于导叶①的出口边与导叶②的进口边形成的包角。取
φ2=62.5°
上述三个导叶的螺旋线变化参照文献进行设计。
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