一種氣液兩相混輸泵的水力設計方法技術

本發明專利技術涉及一種氣液兩相混輸泵的水力設計方法。本發明專利技術利用以下幾個關系式來確定混輸泵葉輪結構的主要幾何參數，主要包括：進口直徑D1、輪轂比葉片進口角βy1、葉片角βy2、翼型安放角βcy、葉片進口后掠角θ1、葉片進口后掠角半徑R、葉片輪緣包角葉片輪轂包角葉輪導程S，葉輪螺距P等。此處以某型泵為例說明：主要參數流量Q：250m3/h、揚程H：40m、轉速1480r/min。本發明專利技術可以很好地輸送氣液兩相流，效率也有一定的提高，使該泵能高效工作，滿足用戶對安全性的需求。

【技術實現步驟摘要】
一種氣液兩相混輸泵的水力設計方法
本專利技術涉及一種氣液兩相混輸泵的設計方法，特別涉及一種高效率氣液兩相混輸泵的水力設計方法。
技術介紹
泵類是一種應用非常廣泛的通用機械，種類甚多、國內要求非常巨大，而且據有關部門統計泵類產品耗能約占全社會總能耗的21％。混輸泵是其中非常重要在很多領域都廣泛應用的產品，約占總數10％。隨著海上油田的開發，氣液混輸泵以其有效的工作形式和經濟效益成為研究的熱點。氣液混輸泵輸送兩相介質，其內部流動復雜，需要其具有穩定的性能和避免兩相介質在泵的輸送中分離，目前國內外對氣液兩相混輸泵的設計尚未成熟的設計理論作為指導。
技術實現思路
為解決上述問題，本專利技術提供了一種氣液兩相混輸泵水力設計方法。通過采用本專利技術設計的混輸泵的水力設計方法，計算出該泵葉輪實用的所有參數。實現上述目的所采用的技術方案是:(1)確定葉輪的進口尺寸：試驗中泵的流量:Q＝200～400m3/h，泵的進口直徑取:D＝180mm；式中：D0—進口當量直徑，mm；D1—進口直徑，mm；dh—輪轂直徑，mm；—輪緣比；n—葉輪轉速，r/min；(2)確定葉片進出口角：βy1＝β'y1+△βy1βy2＝(1.05～1.20)βy1式中：vm—進口軸面速度，m/s；u—進口圓周速度，m/s；βy1’—輪緣進口直徑相對液流角，°；βy1—輪緣進口葉片角，°；H—葉輪揚程，m；u2—出口直徑的圓周速度，m/s；—出口直徑的絕對速度圓周分量，m/s；βy2—輪緣出口直徑葉片角，°；βh1—輪轂進口葉片角，°；βh2—輪轂出口葉片角，°。(3)確定翼型安放角包角和曲率半徑：S＝πDytanβcyL1＝(6～10)δL2＝(4～6)δ式中：βcy—輪緣翼型安放角，°；βch—輪轂翼型安放角，°；R—葉片進口后掠角半徑，mm；z—葉片數，取3；—葉片輪緣包角，°；—葉片輪轂包角，°；S—葉輪導程，mm；P—葉輪螺距，mm；hy—葉輪葉片軸向高度，mm；δ—葉緣厚度，mm；α2—葉片表面夾角，°；L1—進口打磨的長度，mm；L2—出口打磨的長度，mm。根據以上步驟，我們可以得到一種葉輪氣液混輸泵的水力設計方法。本專利技術的有益效果是：通過采用本專利技術設計的氣液混輸泵，可以很好地輸送氣液兩相混合流，并降低氣液分散，使氣液混輸泵能高效工作。附圖說明圖1是本專利技術一個實施例的混輸泵葉輪的剖面圖；圖2是本專利技術一個實施例的混輸泵葉輪平面投影圖；圖3是本專利技術一個實施例的葉輪的輪緣展開圖；圖4是本專利技術一個實施例的葉輪的輪轂展開圖；圖5是本專利技術一個實施例的葉輪的葉片展開圖；圖6是本專利技術一個實施例的葉輪葉片進出口邊剖面圖。圖中：1.葉輪葉片外徑Dy，2.葉輪輪轂外徑D1，3.輪緣軸向高度h1，4.葉片法向厚度δ，5.葉輪螺距P，6.葉片進口后掠角θ1，7.輪緣翼型安放角βcy，8.輪轂翼型安放角βch，9.進口打磨的長度L1，10.出口打磨的長度L2。具體實施方式如圖1至圖6所示，共同確定了該實施例的混輸泵的葉輪形狀。本專利技術利用以下幾個關系式來確定該混輸泵葉輪的主要幾何參數的計算公式，主要包括：進口直徑D1、輪轂比、葉片進口角βy1、葉片角βy2、翼型安放角βcy、葉片進口后掠角θ1、葉片進口后掠角半徑R、葉片輪緣包角、葉片輪轂包角、葉輪導程S，葉輪螺距P等。此處以某型泵為例說明：主要參數流量Q：250m3/h、揚程H：40m、轉速1480r/min。關系式如下：取ηv＝0.9～0.95βy1＝β'y1+△βy1＝12°βy2＝(1.05～1.20)×βy2＝13°S＝πDytanβcy＝π×200×tan12.5°＝139.5mmδ＝(1.5～3)；從進口到出口逐漸過渡變厚L1＝(6～10)δ＝15mm；取δ＝2,α2＝4°L2＝(4～6)δ＝10mm該混輸泵的導葉葉片數取13，此時導葉的效率最高，還有利于氣液兩相流的輸送，通過采用本專利技術設計的氣液混輸泵，可以很好地輸送氣液兩相流，效率也有一定的提高，使該泵能高效工作，滿足用戶對安全性的需求。以上，為本專利技術專利參照實施例做出的具體說明，但是本專利技術并不限于上述實施例，也包含本專利技術構思范圍內的其他實施例或變形例。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種氣液兩相混輸泵的水力設計方法，其特征在于：氣液兩相混輸泵的主要結構參數適合以下幾個等式的關系：試驗中泵的流量:Q＝200～400m3/h，泵的進口直徑取:D＝180mm；D0=K0Qnηv3]]>D1=2.9Qnφ3]]>dh‾=dhD1]]>式中：D0—進口當量直徑，mm；dh—輪轂直徑，mm；D1—進口直徑，mm；—輪緣比。

【技術特征摘要】
1.一種氣液兩相混輸泵的水力設計方法，其特征在于：氣液兩相混輸泵的主要結構參數適合以下幾個等式的關系：試驗中泵的流量:Q＝200～400m3/h，泵的進口直徑取:D＝180mm；式中：D0—進口當量直徑，mm；dh—輪轂直徑，mm；D1—進口直徑，mm；—輪轂比。2.如權利要求1所述氣液兩相混輸泵的水力設計方法，其主要特征在于：該泵的葉輪葉片進出口角度參數主要適合以下幾個等式的關系：βy1＝β'y1+Δβy1βy2＝(1.05～1.20)×βy1式中：vm—進口軸面速度，m/s；u—進口圓周速度，m/s；βy1′—輪緣進口直徑相對液流角，°；βy1—輪緣進口葉片角，°；H—葉輪揚...

【專利技術屬性】
技術研發人員：劉鳳興，戚龍喜，
申請(專利權)人：江蘇江進泵業有限公司，
類型：發明
國別省市：江蘇;32