專利名稱：節(jié)能型液力耦合器調(diào)速主給水泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及火電廠發(fā)電設(shè)備，特別涉及一種節(jié)能型液力耦合器調(diào) 速主給水泵。
技術(shù)背景給水泵屬于火電廠汽7jC循環(huán)的主要?jiǎng)恿υ?，俗稱為火電廠鍋爐供水的'心 臟，，是火電廠最重要的輔助設(shè)備，給水泵所耗用的功率非常大，占整個(gè)發(fā)電廠發(fā)電量的3°/。左右，本實(shí)用新型涉及的給水泵，拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)功率為11000kw， 每臺(tái)機(jī)組配備三套，正常運(yùn)行工況下需兩套給水泵組運(yùn)轉(zhuǎn)。給水泵組如


圖1 所示，包括前置泵、電動(dòng)機(jī)、升速齒輪、液力耦合器與主給水泵；其中主給 水泵耗用功率占整個(gè)電動(dòng)機(jī)功率的60%-85%,液力耦合器耗用功率占整個(gè) 電動(dòng)機(jī)功率的8%-34%，而主給水泵的最高運(yùn)行效率可達(dá)82.28%,已屬先進(jìn) 水平。主給水泵的最主要部件是葉輪和導(dǎo)葉，葉輪是將原電動(dòng)機(jī)的機(jī)械能傳 遞給水，使水的壓力能和動(dòng)能增加的部件；導(dǎo)葉是以最小的損失，將從葉輪 中流出的水收集起來(lái)，均勻地引至次級(jí)葉輪，在這一過(guò)程中，還將水的一部分動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)閴毫δ?。隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和節(jié)約能源的勢(shì)在必行，給水泵的經(jīng)濟(jì)地位越來(lái)越 重要，因此如何進(jìn)一步改進(jìn)優(yōu)化主給水泵的結(jié)構(gòu)，提高主給水泵的效率，進(jìn) 而提高液力耦合器的運(yùn)行效率，是擺在國(guó)內(nèi)外科技工作者面前急待解決的研 究課題。 實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是克服上述不足之處，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性能可靠、 有效提高運(yùn)轉(zhuǎn)效率的節(jié)能型液力耦合器調(diào)速主給水泵。為實(shí)現(xiàn)上述目的本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是 一種節(jié)能型液力耦合 器調(diào)速主給水泵，包括外殼體、主軸、葉輪、導(dǎo)葉及中段；葉輪包括葉片及 前、后蓋板；導(dǎo)葉包括正、反導(dǎo)葉葉片；其特征在于所述葉輪葉片直徑為 338.8mm,葉輪前、后蓋板直徑為350 mm,前、后蓋板出口邊呈圃弧形；葉 輪出口寬度為31.5-32mm;葉輪葉片出口邊厚度為2.3 -3mm，出口角為 23.8。，葉輪葉片入口端頭為魚頭葉型，其端頭半徑為0.6-lmm;所述正導(dǎo) 葉軸面入口部位呈圓弧狀倒角，為1.5x18。；正導(dǎo)葉葉片入口端頭為魚頭葉 型，其端頭半徑為1-1.5mm;所述導(dǎo)葉翻水處設(shè)為圓弧狀過(guò)渡區(qū)；所述反導(dǎo) 葉入口端頭半徑為0.8 - 1.2mm，入口角為15.8。，出口端頭半徑為0.6 - lmm， 出口角為61.8。。本實(shí)用新型有益效果是其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，性能可靠；減小泵的直徑，提高 液力耦合器的運(yùn)行效率，降低圓盤磨擦損失，改善葉輪進(jìn)出口流動(dòng)，提高葉 輪出口與導(dǎo)葉進(jìn)口匹配性能，減少流動(dòng)阻力；節(jié)能降耗，有效提高運(yùn)轉(zhuǎn)效率； 加工工藝簡(jiǎn)單，應(yīng)用范圍廣泛。附困說(shuō)明圖l是給水泵組系統(tǒng)組成連接示意圖；圖2是本實(shí)用新型主給水泵局部結(jié)，剖視示意圖；圖3是現(xiàn)有葉輪、導(dǎo)葉局部結(jié)構(gòu)剖視示意圖；圖4是本實(shí)用新型的葉輪、導(dǎo)葉局部結(jié)構(gòu)剖視示意圖；圖5是現(xiàn)有的葉輪葉片局部結(jié)構(gòu)剖視斷面示意圖；圖6是本實(shí)用新型葉輪葉片入口端頭局部結(jié)構(gòu)剖禍放大示意圖；圖7是本實(shí)用新型葉輪葉片出口^部結(jié)構(gòu)剖視示意圖；圖8是本實(shí)用新型正導(dǎo)葉軸面入口局部結(jié)構(gòu)剖視示意圖；圖9是現(xiàn)有正導(dǎo)葉葉片剖視示意圖；圖IO是本實(shí)用新型正導(dǎo)葉葉片剖視示意圖；圖ll是本實(shí)用新型導(dǎo)葉翻水處結(jié)構(gòu)局部剖視示意圖；
圖12是本實(shí)用新型反導(dǎo)葉局部結(jié)構(gòu)剖視示意圖；
圖13是本實(shí)用新型與現(xiàn)有主給水泵運(yùn)行于設(shè)備中的耗用功率比較曲線 圖；圖中A表示應(yīng)用本實(shí)用新型主給水泵，B表示應(yīng)用現(xiàn)有主給水泵。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附困和較佳實(shí)施例，對(duì)依據(jù)本實(shí)用新型提供的具體實(shí)施方式
、 結(jié)構(gòu)、特征詳述如下
參見
圖1，給水泵組包括前置泵l、電動(dòng)機(jī)2、升速齒輪3、液力耦合 器4與主給水泵5。以下參見圖2 -
圖12，該節(jié)能型液力耦合器調(diào)速主給水泵參見圖2,包括 外殼體IO、主軸9、葉輪6、導(dǎo)葉7及中段8;葉輪6主要包括葉片61及前、 后蓋板62、 63;導(dǎo)葉7主要包括正、反導(dǎo)葉葉片71、 72;其特征在于所述葉 輪葉片61直徑為338.8mm，根據(jù)液力耦合器的運(yùn)行效率r| 。與輸出轉(zhuǎn)速成正 比，通常按下式計(jì)算n O=n/no-(0.025-0.035)式中n —蝸輪輸出轉(zhuǎn)速，即主泵轉(zhuǎn)速rpm no—泵輪轉(zhuǎn)速rpm實(shí)際操作可采用車削葉輪6外徑的辦法將泵改小，泵要達(dá)到同樣運(yùn)行參 數(shù)，轉(zhuǎn)速上升，從而提高了液力耦合器運(yùn)行效率。經(jīng)多個(gè)方案模擬試驗(yàn)比較， 主給水泵葉輪6外徑由原來(lái)的D2= (J) 358mm車削到D2'= cj) 338.8mm,參見圖3 、 圖4，可使液力耦合器運(yùn)行效率提高4%左右，又能滿足機(jī)組的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。所述葉輪前、后蓋板62、. 63直徑為350 mm，即車削葉輪蓋板62、 63直 徑，由原來(lái)的直徑D產(chǎn)(M68mm，車削到Dn'=(|)350mm，且前、后蓋板62、 63出口邊呈圃弧形，內(nèi)外側(cè)圓弧不對(duì)稱，即外側(cè)弧度明顯大于內(nèi)側(cè)弧度時(shí)效 果更佳；因葉輪蓋板的圓盤摩擦損失與轉(zhuǎn)速成三次方，與葉輪蓋板直徑Dn成 五次方的關(guān)系，雖然蓋板車削變小后，導(dǎo)流作用下降，但泵因圓盤摩擦損失 減少，泵效率仍可提高。參見圖3、圖4，所述葉輪6出口寬度為31.5-32mm，也就是說(shuō)，通過(guò) 調(diào)整優(yōu)化葉輪出口寬度b2，由現(xiàn)有的b2= 30.5mm擴(kuò)大到b2， = 31.5 - 32mm， 有利于提高葉輪效率。所述葉輪葉片61出口狄度為2.3-3mm,出口角為23.8° ，葉輪葉片 入口端頭為魚頭葉型，其端頭半徑為1^=0.6-lmm;通過(guò)進(jìn)一步優(yōu)化葉輪葉 片進(jìn)、出口角度和減少葉輪葉片出口M"度，入口端頭為先進(jìn)的魚頭葉型。 由于葉輪葉片入口端頭加工成魚頭葉型后，葉輪葉片61進(jìn)口角P,平均增大 了2.8。，現(xiàn)有葉輪葉片端頭呈r「2mm的圓頭狀，改后成為r/ = 0.6mm的 魚頭葉型，如圖5、圖6所示；同時(shí)，葉輪葉片出口角由原來(lái)的P2= 26°5
降到02' = 23.8。，且將現(xiàn)有葉輪葉片61出口厚度S-8mm，改進(jìn)后到S'-2.3 mm，參見圖7.這樣可改善葉輪進(jìn)出口流動(dòng)，提高葉輪效率。所述正導(dǎo)葉71軸面入口部位呈圓弧狀倒角，為1.5x18° ，參見圖8,圖 中cx產(chǎn)36。 、 R,-100mm。正導(dǎo)葉葉片71入口端頭為魚頭葉型，其端頭半徑 為！V-l-1.5mm，與現(xiàn)有結(jié)構(gòu)不相同之處在于原葉片端頭為圓頭，其半徑 r2=2.2 mm,參見圖9、
圖10。所述導(dǎo)葉7翻水處設(shè)有圓弧狀過(guò)渡區(qū)，參見
圖11;對(duì)現(xiàn)有為直角的翻水 處，加工修磨呈112= 26 mm的大圃角，增大翻水通流面積，減少流動(dòng)阻力， 從而改善導(dǎo)葉翻水流動(dòng)。所逸良導(dǎo)葉72入口端頭為0.8-1.2mm;入口角為15.8° ，出口端頭半徑 為0.6-lmm，出口角為61.8。。調(diào)M化反導(dǎo)葉72進(jìn)出口角和葉型，將現(xiàn) 有反導(dǎo)葉入口角ot5=18。，加工修磨減少到ct'5-15.8。，其端頭由現(xiàn)有的半 徑為2.2mm圃頭，加工修磨成半徑為0.8mm的圓頭；將現(xiàn)有的反導(dǎo)葉出口角 a6=64°加工修^磨成"6' = 61.8° ，增大預(yù)旋，減少泵的揚(yáng)程，出口端頭由現(xiàn) 有的半徑為2.2111111圃頭，加工修磨成半徑為0.8mm圃頭，并平整削磨，這樣 可減少渦流，改善葉輪入口流動(dòng)，參見
圖12。同時(shí)，還可提高葉輪、導(dǎo)葉流道光潔度、平整度，并應(yīng)用大流量設(shè)計(jì)法， 適當(dāng)增大優(yōu)化流道面積，使高效區(qū)略向大流量方向轉(zhuǎn)移。以上采用高效泵新技術(shù)與模型試驗(yàn)相結(jié)合的方法，以及在現(xiàn)有主給水泵 體上直接加工的特有工藝，對(duì)主給水泵葉輪、導(dǎo)葉通流部分的結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造， 來(lái)進(jìn)一步提高泵的效率，以彌補(bǔ)因車削葉輪外徑造成泵效率下降外，使整泵 效率再提髙2%以上，液力輛合器效率提高4%以上。液力耦合器調(diào)速主給水泵改進(jìn)前、后性能^對(duì)比，可根據(jù)
圖13計(jì)算出 每臺(tái)發(fā)電機(jī)組在正常運(yùn)行區(qū)間每小時(shí)平均可節(jié)電818 kwh，年節(jié)電可達(dá)527.6 萬(wàn)kwho上述參照實(shí)施例對(duì)節(jié)能型液力耦合器調(diào)速主給水泵進(jìn)行的詳細(xì)描述，是 說(shuō)明性的而不是限定性的，因此在不脫離本實(shí)用新型總體構(gòu)思下的變化和修 改，應(yīng)屬本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1、一種節(jié)能型液力耦合器調(diào)速主給水泵，包括外殼體、主軸、葉輪、導(dǎo)葉及中段；葉輪包括葉片及前、后蓋板；導(dǎo)葉包括正、反導(dǎo)葉葉片；其特征在于所述葉輪葉片直徑為338.8mm，葉輪前、后蓋板直徑為350mm，前、后蓋板出口邊呈圓弧形；葉輪出口寬度為31.5-32mm；葉輪葉片出口邊厚度為2.3-3mm，出口角為23.8°，葉輪葉片入口端頭為魚頭葉型，其端頭半徑為0.6-1mm；所述正導(dǎo)葉軸面入口部位呈圓弧狀倒角，為1.5×18°；正導(dǎo)葉葉片入口端頭為魚頭葉型，其端頭半徑為1-1.5mm；所述導(dǎo)葉翻水處設(shè)為圓弧狀過(guò)渡區(qū)；所述反導(dǎo)葉入口端頭半徑為0.8-1.2mm，入口角為15.8°，出口端頭半徑為0.6-1mm，出口角為61.8°。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種節(jié)能型液力耦合器調(diào)速主給水泵，包括外殼體、主軸、葉輪、導(dǎo)葉及中段；其特征在于所述葉輪葉片直徑為338.8mm，葉輪前、后蓋板直徑為350mm，前、后蓋板出口邊呈圓弧形；葉輪出口寬度為31.5-32mm；葉輪葉片出口邊厚度為2.3-3mm，出口角為23.8°，葉輪葉片入口端頭為魚頭葉型，其端頭半徑為0.6-1mm；所述正導(dǎo)葉葉片軸面入口部位呈圓弧狀倒角，為1.5×18°；正導(dǎo)葉葉片入口端頭為魚頭葉型，其端頭半徑為1-1.5mm；所述導(dǎo)葉翻水處設(shè)為圓弧狀過(guò)渡區(qū)；所述反導(dǎo)葉入口端頭半徑為0.8-1.2mm，入口角為15.8°，出口端頭半徑為0.6-1mm，出口角為61.8°。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工簡(jiǎn)便，節(jié)能高效，應(yīng)用廣泛。
文檔編號(hào)F04D29/24GK201027656SQ20062002735
公開日2008年2月27日 申請(qǐng)日期2006年9月19日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月19日
發(fā)明者瑩 鄒, 鄒節(jié)廉 申請(qǐng)人:鄒節(jié)廉;鄒 瑩