专利名称：一种锅炉给水泵叶片径向结构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及水泵处理设备技术领域，特别是涉及一种有效降低叶片流道内的端部损失，而且能增强叶片与流体的作用面积，提高该泵的整体水力性能的锅炉给水泵叶片径向结构。
背景技术：
叶轮是泵重要的过流和做功部件，其叶轮的轴面、叶片形状对泵的性能影响较大。叶片厚度是决定泵性能的主要因素之一，其叶片厚度的设计直接影响水泵的性能。计算机技术的迅猛发展为离心泵设计研究带来了理想的手段。CFX软件在离心泵设计工作中的应用，对离心泵设计水平的提高有着非常重要的意义，为离心泵的研发工作 带来了良好的前景。目前，锅炉给水泵的研发技术正在从传统的“相似设计一试制一试验一改进”的低效率反复手工过程向“数值计算——数值优化设计——试制——试验验证”的全过程的数值优化设计过渡，权利人利用该技术已经成功完成300MW等级、600MW等级锅炉给水泵的研发设计工作。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径向厚度分布直接影响叶片与流体的作用面积和泵内流场分布，进而影响叶轮水力性能，因此对叶片径向厚度分布进行优化对提升FK6A40型锅炉给水泵性能至关重要。
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有效降低叶片流道内的端部损失，而且能增强叶片与流体的作用面积，提高该泵的整体水力性能的锅炉给水泵叶片径向厚度结构。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径向结构，包括前盖板和后盖板，所述前盖板和后盖板之间焊接有与前盖板和后盖板均垂直的叶片，所述叶片与前盖板和后盖板结合部位均为叶片根部，叶片根部与前盖板接触的面的厚度和叶片根部与后盖板接触的面的厚度相等，所述接触的面与叶片之间呈靠近叶片部分粗、靠近接触的面部分细的圆台型。在本实用新型的一个具体实施例子中，所述接触的面的厚度大于3mm。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径向结构具有以下优点I.本实用新型中优化的叶片径向厚度分布具有叶片根部与前后盖板连接处厚度较薄的特点，这不仅能有效降低叶片流道内的端部损失，而且能增强叶片与流体的作用面积，提高该泵的整体水力性能。2.本实用新型中叶片与前板连接处厚度和叶片与后板连接处厚度互为相等，可以保证流道内结构对称性，防止产生径向的流体扰动，其最小厚度应大于3mm，旨在保证结构强度和疲劳寿命满足锅炉给水泵的设计要求。3.本实用新型采用叶片根部削薄后再局部倒圆角并控制圆角半径为4mm,可以避免流道内出现尖角，光顺流线分布，防止叶片根部产生局部涡结构，从而影响锅炉给水泵的水力性能和抗气蚀性能，有效降低泵在运行时噪声。
图I是本实用新型中一种基于CFX软件对FK6A40型锅炉给水泵叶片的设计方法流程示意图。图2是本实用新型叶片径向厚度优化前结构示意图。图3是本实用新型叶片径向厚度优化后结构示意图。
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3是本实用新型叶片径向厚度优化后结构示意图。如图3所示本实用新型提供的锅炉给水泵叶片径向厚度结构，包括前盖板2和后盖板3，前盖板2和后盖板3之间焊接有与前盖板2和后盖板3均垂直的叶片5,叶片5与前盖板2和后盖板3结合部位均为叶片根部1，叶片根部I与前盖板2接触的面的厚度和叶片根部I与后盖板3接触的面的厚度相等，接触的面与叶片5之间呈靠近叶片5部分粗、靠近接触的面部分细的圆台型，接触的面的厚度大于3mm。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，本实用新型提供的基于CFX软件对FK6A40型锅炉给水泵叶片的设计方法流程示意图，步骤如下模型建立使用UG软件建立FK6A40型锅炉给水泵整体内部流场模型。将UG软件建立的模型通过中间三维模型格式“stp. ”导出，其包含完整的模型几何信息。网格方法利用ANSYS-MESH软件绘制计算网格，整个计算在单级的全流道内进行，忽略级间泄露的影响。在叶片近壁面、头尾缘等流动复杂区域，对网格局部加密以提高这些区域内的分辨率。数值方法CFX求解计算采用标准k- ε湍流模型，压力和速度的耦合采用SIMPLE算法。压力方程的离散采用标准格式，动量方程、湍动能和耗散率输运方程的离散采用二阶迎风格式。如图2所示，普通型离心泵叶片径向厚度分布方式为等厚分布，但这种叶片径向厚度分布方式无法满足FK6A40型锅炉给水泵的性能设计要求，因此，通过利用CFX软件优化叶片径向厚度，如图3所示，对叶片根部I与前盖板2和后盖板3连接处削薄，其最小厚度处4应大于3mm，并保证叶片与前板连接处厚度和叶片与后板连接处厚度互为相等。最后对削薄处局部倒圆角处理，倒圆角半径取值为4_。可以增加叶片5和流体的作用面积,优化内部流场分布，从而进一步提高FK6A40型锅炉给水泵水力性能。本实用新型中优化的叶片径向厚度分布具有叶片根部与前后盖板连接处厚度较薄的特点，这不仅能有效降低叶片流道内的端部损失，而且能增强叶片与流体的作用面积，提高该泵的整体水力性能。本实用新型中叶片与前板连接处厚度和叶片与后板连接处厚度互为相等，可以保证流道内结构对称性，防止产生径向的流体扰动，其最小厚度应大于3mm，旨在保证结构强度和疲劳寿命满足FK6A40型锅炉给水泵的设计要求。本实用新型采用叶片根部削薄后再局部倒圆角并控制圆角半径为4mm,可以避免流道内出现尖角，光顺流线分布，防止叶片根部产生局部涡结构，从而影响FK6A40型锅炉给水泵的水力性能和抗气蚀性能，有效降低泵在运行时噪声。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径向结构，其特征在于所述结构包括前盖板(2)和后盖板(3),所述前盖板(2)和后盖板(3)之间焊接有与前盖板(2)和后盖板(3)均垂直的叶片(5),所述叶片(5)与前盖板(2)和后盖板(3)结合部位均为叶片根部(1)，所述叶片根部(I)与前盖板(2)接触的面的厚度和叶片根部(I)与后盖板(3)接触的面的厚度相等，所述接触的面与叶片(5)之间呈靠近叶片(5)部分粗、靠近接触的面部分细的圆台型。
2.根据权利要求I所述的锅炉给水泵叶片径向结构，其特征在于所述接触的面的厚度大于3_。
专利摘要本实用新型涉及一种锅炉给水泵叶片径向结构，包括前盖板和后盖板，前盖板和后盖板之间焊接有与前盖板和后盖板均垂直的叶片，叶片与前盖板和后盖板结合部位均为叶片根部，叶片根部与前盖板接触的面的厚度和叶片根部与后盖板接触的面的厚度相等，接触的面与叶片之间呈靠近叶片部分粗、靠近接触的面部分细的圆台型，接触的面的厚度大于3mm。本实用新型不仅能有效降低叶片流道内的端部损失，而且能增强叶片与流体的作用面积，提高该泵的整体水力性能。本实用新型中叶片与前板连接处厚度和叶片与后板连接处厚度互为相等，可以保证流道内结构对称性，防止产生径向的流体扰动，其最小厚度应大于3mm。
文档编号F04D29/24GK202707598SQ201220333288
公开日2013年1月30日 申请日期2012年7月10日 优先权日2012年7月10日
发明者郑昱, 蔡国建, 成晓伟 申请人:上海电力修造总厂有限公司