专利名称：一种锅炉给水泵叶片前缘结构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及管件处理设备技术领域，特别是涉及一种不仅能有效控制叶片进口安装角在合理的范围之内，而且能增大叶片与流体接触的比表面积，提高泵效率的同时提升抗气蚀性能、扬程高、效率高、噪声低、变工况适应性强的锅炉给水泵叶片前缘结构。
背景技术：
能源是发展国民经济、改善人类生活水平的重要物质基础。随着我国经济的高速发展和全球能源的日益减少，节约能源已成为人们关注的焦点。泵类产品属于流体机械，国内的需求量非常大，每年发电量的20%——25%都消耗在泵类产品上。电站锅炉给水泵需求量占泵类产品20%左右，为我国电力建设中必不可少的机械设备，因此针对电站锅炉给水泵开展的研究工作是非常重要和刻不容缓的。 1000MW级超(超)临界锅炉给水泵是当今世界最先进的火力发电设备之一，对于大容量高参数电站锅炉给水泵，FK6A40型锅炉给水泵主要应用于1000MW等级超(超)临界火电发电机组50%容量锅炉给水泵，在对其进行研发设计过程中发现叶片前缘的弯曲形式直接影响叶片进口安装角和叶片与流体接触的比表面积，进而影响叶轮抗气蚀性能和水力性能，因此对叶片前缘弯度进行优化对提升FK6A40型锅炉给水泵性能至关重要。叶片前缘弯曲型线完全取决于其叶片中弧线的形状。由于影响中弧线形状的因素非常多，目前对采取何种形状的中弧线尚未得到共识。
实用新型内容针对上述问题，本实用新型的主要目的在于提供一种不仅能有效控制叶片进口安装角在合理的范围之内，而且能增大叶片与流体接触的比表面积，提高泵效率的同时提升抗气蚀性能、扬程高、效率高、噪声低、变工况适应性强的锅炉给水泵叶片前缘结构。本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题的一种锅炉给水泵叶片前缘结构，包括前盖板和后盖板，叶片前缘弯曲中弧线，叶片前缘弯曲中弧线与前盖板之间的弦角和叶片前缘弯曲中弧线与后盖板之间的弦角相等。在本实用新型的一个具体实施例子中，所述叶片前缘的弯度取值为O. 025。在本实用新型的一个具体实施例子中，所述叶片前缘的弯度为弯叶片拱高的长度与叶高的长度之比。在本实用新型的一个具体实施例子中，所述叶片前缘弯曲中弧线弯曲方向与叶片旋转方向相反。本实用新型的积极进步效果在于本实用新型提供的锅炉给水泵叶片前缘结构具有以下优点I.本实用新型中的Bezier曲线型叶片前缘弯曲的方法将叶片前缘端壁弯角与叶片弯度相关联，且整个叶片前缘弯曲型线为具有二阶光滑的Bezier曲线。这种成型方法克服了现有技术中只注重端壁弯角的确定而对叶片弯曲具体形状的确定存在随意性的缺点。[0012]2.本实用新型中的叶片前缘弯曲，其拱高与叶高之比取值为O. 025，这不仅能有效控制叶片进口安装角在合理的范围之内，而且能增大叶片与流体接触的比表面积，提高泵效率的同时提升抗气蚀性能。3.本实用新型与未优化的叶片前缘弯度相比，具有扬程高、效率高、噪声低、变工况适应性强等优点，尤其适合用于1000MW大容量高参数电站锅炉给水泵。
图I是本实用新型的结构示意图。图2是本实用新型的设计与现有技术的设计的对比。
具体实施方式
为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。图I是本实用新型的结构示意图。如图I所示本实用新型提供的锅炉给水泵叶片前缘结构，包括前盖板2和后盖板4，叶片前缘弯曲中弧线1，叶片前缘弯曲中弧线I与前盖板2之间的弦角3和叶片前缘弯曲中弧线I与后盖板4之间的弦角5相等，叶片前缘的弯度取值为O. 025，叶片前缘的弯度为弯叶片拱高6的长度与叶高7的长度之比；叶片前缘弯曲中弧线I弯曲方向与叶片旋转方向相反。下面是本实用新型的一个设计的具体实施例子如图I所示，一种基于Bezier曲线对FK6A40型锅炉给水泵叶片前缘设计方法，FK6A40型泵叶片前缘弯曲形式采用二次Bezier函数，由3个控制顶点构成三角形，具有二阶连续性。二次Bezier曲线I即为叶片前缘弯曲的中弧线，在叶片前缘中心叶高处满足二阶光滑。FK6A40型叶片前缘弯曲方向为后弯(即弯曲方向与叶片旋转方向相反)，其前盖板2端壁弯角3与后盖板4端壁弯角5互为相等。FK6A40型泵叶片前缘的弯度(即弯叶片拱高6与叶高7之比)取值为O. 025。图2是本实用新型的设计与现有技术的设计的对比，如图2所示，FK6A40型锅炉给水泵叶片前缘的弯度8为O. 035，虽然可以更进一步增大叶片与流体接触的比表面积，但其入口安装角也伴随增大，从而导致FK6A40泵抗气蚀性能下降。例在流量为1670m3/h，转速为5425r/min时，其必须气蚀余量为56m，不满足FK6A40型锅炉给水泵必须气蚀余量大于63m的要求。而FK6A40型锅炉给水泵叶片前缘的弯度9为O. 015，则叶片与流体接触的比表面积减小，削弱叶片的做功能力，虽然其抗气蚀能力有所提高，必须气蚀余量满足设计要求，但是泵的扬程下降超过3%，效率下降为1%，只有针对FK6A40型锅炉给水泵运行工况和设计参数提出的片前缘的弯度为O. 025可以兼顾泵水力性能提高的同时提升泵的抗气蚀性能，可以实现1000MW大容量高参数电站锅炉给水泵顺利运行。本实用新型中的Bezier曲线型叶片前缘弯曲的方法将叶片前缘端壁弯角与叶片弯度相关联，且整个叶片前缘弯曲型线为具有二阶光滑的Bezier曲线。这种成型方法克服了现有技术中只注重端壁弯角的确定而对叶片弯曲具体形状的确定存在随意性的缺点。本实用新型中的叶片前缘弯曲，其拱高与叶高之比取值为O. 025，这不仅能有效控制叶片进口安装角在合理的范围之内，而且能增大叶片与流体接触的比表面积，提高泵效率的同时提升抗气蚀性能。本实用新型与未优化的叶片前缘弯度相比，具有扬程高、效率高、噪声低、变工况适应性强等优点，尤其适合用于1000MW大容量高参数电站锅炉给水泵。以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还 会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内，本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
权利要求1.一种锅炉给水泵叶片前缘结构，其特征在于所述锅炉给水泵叶片前缘包括前盖板(2 )和后盖板(4)，叶片前缘弯曲中弧线(I)，叶片前缘弯曲中弧线(I)与前盖板(2 )之间的弦角(3)和叶片前缘弯曲中弧线(I)与后盖板(4)之间的弦角(5)相等。
2.根据权利要求I所述的锅炉给水泵叶片前缘结构，其特征在于所述叶片前缘的弯度取值为O. 025。
3.根据权利要求2所述的锅炉给水泵叶片前缘结构，其特征在于所述叶片前缘的弯度为弯叶片拱高(6)的长度与叶高(7)的长度之比。
4.根据权利要求I所述的锅炉给水泵叶片前缘结构，其特征在于所述叶片前缘弯曲中弧线(I)弯曲方向与叶片旋转方向相反。
专利摘要本实用新型涉及一种锅炉给水泵叶片前缘结构，包括前盖板和后盖板，叶片前缘弯曲中弧线，叶片前缘弯曲中弧线与前盖板之间的弦角和叶片前缘弯曲中弧线与后盖板之间的弦角相等。所述叶片前缘的弯度取值为0.025。本实用新型中的叶片前缘弯曲，其拱高与叶高之比取值为0.025，这不仅能有效控制叶片进口安装角在合理的范围之内，而且能增大叶片与流体接触的比表面积，提高泵效率的同时提升抗气蚀性能。本实用新型与未优化的叶片前缘弯度相比，具有扬程高、效率高、噪声低、变工况适应性强等优点，尤其适合用于1000MW大容量高参数电站锅炉给水泵。
文档编号F04D29/18GK202690521SQ20122033328
公开日2013年1月23日 申请日期2012年7月10日 优先权日2012年7月10日
发明者胡永海, 周浩, 王鑫 申请人:上海电力修造总厂有限公司