專利名稱：一種鍋爐給水泵葉片前緣結構的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及管件處理設備技術領域，特別是涉及一種不僅能有效控制葉片進口安裝角在合理的范圍之內，而且能增大葉片與流體接觸的比表面積，提高泵效率的同時提升抗氣蝕性能、揚程高、效率高、噪聲低、變工況適應性強的鍋爐給水泵葉片前緣結構。
背景技術：
能源是發展國民經濟、改善人類生活水平的重要物質基礎。隨著我國經濟的高速發展和全球能源的日益減少，節約能源已成為人們關注的焦點。泵類產品屬于流體機械，國內的需求量非常大，每年發電量的20%——25%都消耗在泵類產品上。電站鍋爐給水泵需求量占泵類產品20%左右，為我國電力建設中必不可少的機械設備，因此針對電站鍋爐給水泵開展的研究工作是非常重要和刻不容緩的。 1000MW級超(超)臨界鍋爐給水泵是當今世界最先進的火力發電設備之一，對于大容量高參數電站鍋爐給水泵，FK6A40型鍋爐給水泵主要應用于1000MW等級超(超)臨界火電發電機組50%容量鍋爐給水泵，在對其進行研發設計過程中發現葉片前緣的彎曲形式直接影響葉片進口安裝角和葉片與流體接觸的比表面積，進而影響葉輪抗氣蝕性能和水力性能，因此對葉片前緣彎度進行優化對提升FK6A40型鍋爐給水泵性能至關重要。葉片前緣彎曲型線完全取決于其葉片中弧線的形狀。由于影響中弧線形狀的因素非常多，目前對采取何種形狀的中弧線尚未得到共識。
實用新型內容針對上述問題，本實用新型的主要目的在于提供一種不僅能有效控制葉片進口安裝角在合理的范圍之內，而且能增大葉片與流體接觸的比表面積，提高泵效率的同時提升抗氣蝕性能、揚程高、效率高、噪聲低、變工況適應性強的鍋爐給水泵葉片前緣結構。本實用新型是通過下述技術方案來解決上述技術問題的一種鍋爐給水泵葉片前緣結構，包括前蓋板和后蓋板，葉片前緣彎曲中弧線，葉片前緣彎曲中弧線與前蓋板之間的弦角和葉片前緣彎曲中弧線與后蓋板之間的弦角相等。在本實用新型的一個具體實施例子中，所述葉片前緣的彎度取值為O. 025。在本實用新型的一個具體實施例子中，所述葉片前緣的彎度為彎葉片拱高的長度與葉高的長度之比。在本實用新型的一個具體實施例子中，所述葉片前緣彎曲中弧線彎曲方向與葉片旋轉方向相反。本實用新型的積極進步效果在于本實用新型提供的鍋爐給水泵葉片前緣結構具有以下優點I.本實用新型中的Bezier曲線型葉片前緣彎曲的方法將葉片前緣端壁彎角與葉片彎度相關聯，且整個葉片前緣彎曲型線為具有二階光滑的Bezier曲線。這種成型方法克服了現有技術中只注重端壁彎角的確定而對葉片彎曲具體形狀的確定存在隨意性的缺點。[0012]2.本實用新型中的葉片前緣彎曲，其拱高與葉高之比取值為O. 025，這不僅能有效控制葉片進口安裝角在合理的范圍之內，而且能增大葉片與流體接觸的比表面積，提高泵效率的同時提升抗氣蝕性能。3.本實用新型與未優化的葉片前緣彎度相比，具有揚程高、效率高、噪聲低、變工況適應性強等優點，尤其適合用于1000MW大容量高參數電站鍋爐給水泵。
圖I是本實用新型的結構示意圖。圖2是本實用新型的設計與現有技術的設計的對比。
具體實施方式
為了使本實用新型實現的技術手段、創作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結合具體圖示，進一步闡述本實用新型。圖I是本實用新型的結構示意圖。如圖I所示本實用新型提供的鍋爐給水泵葉片前緣結構，包括前蓋板2和后蓋板4，葉片前緣彎曲中弧線1，葉片前緣彎曲中弧線I與前蓋板2之間的弦角3和葉片前緣彎曲中弧線I與后蓋板4之間的弦角5相等，葉片前緣的彎度取值為O. 025，葉片前緣的彎度為彎葉片拱高6的長度與葉高7的長度之比；葉片前緣彎曲中弧線I彎曲方向與葉片旋轉方向相反。下面是本實用新型的一個設計的具體實施例子如圖I所示，一種基于Bezier曲線對FK6A40型鍋爐給水泵葉片前緣設計方法，FK6A40型泵葉片前緣彎曲形式采用二次Bezier函數，由3個控制頂點構成三角形，具有二階連續性。二次Bezier曲線I即為葉片前緣彎曲的中弧線，在葉片前緣中心葉高處滿足二階光滑。FK6A40型葉片前緣彎曲方向為后彎(即彎曲方向與葉片旋轉方向相反)，其前蓋板2端壁彎角3與后蓋板4端壁彎角5互為相等。FK6A40型泵葉片前緣的彎度(即彎葉片拱高6與葉高7之比)取值為O. 025。圖2是本實用新型的設計與現有技術的設計的對比，如圖2所示，FK6A40型鍋爐給水泵葉片前緣的彎度8為O. 035，雖然可以更進一步增大葉片與流體接觸的比表面積，但其入口安裝角也伴隨增大，從而導致FK6A40泵抗氣蝕性能下降。例在流量為1670m3/h，轉速為5425r/min時，其必須氣蝕余量為56m，不滿足FK6A40型鍋爐給水泵必須氣蝕余量大于63m的要求。而FK6A40型鍋爐給水泵葉片前緣的彎度9為O. 015，則葉片與流體接觸的比表面積減小，削弱葉片的做功能力，雖然其抗氣蝕能力有所提高，必須氣蝕余量滿足設計要求，但是泵的揚程下降超過3%，效率下降為1%，只有針對FK6A40型鍋爐給水泵運行工況和設計參數提出的片前緣的彎度為O. 025可以兼顧泵水力性能提高的同時提升泵的抗氣蝕性能，可以實現1000MW大容量高參數電站鍋爐給水泵順利運行。本實用新型中的Bezier曲線型葉片前緣彎曲的方法將葉片前緣端壁彎角與葉片彎度相關聯，且整個葉片前緣彎曲型線為具有二階光滑的Bezier曲線。這種成型方法克服了現有技術中只注重端壁彎角的確定而對葉片彎曲具體形狀的確定存在隨意性的缺點。本實用新型中的葉片前緣彎曲，其拱高與葉高之比取值為O. 025，這不僅能有效控制葉片進口安裝角在合理的范圍之內，而且能增大葉片與流體接觸的比表面積，提高泵效率的同時提升抗氣蝕性能。本實用新型與未優化的葉片前緣彎度相比，具有揚程高、效率高、噪聲低、變工況適應性強等優點，尤其適合用于1000MW大容量高參數電站鍋爐給水泵。以上顯示和描述了本實用新型的基本原理和主要特征和本實用新型的優點。本行業的技術人員應該了解，本實用新型不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本實用新型的原理，在不脫離本實用新型精神和范圍的前提下，本實用新型還 會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本實用新型范圍內，本實用新型要求保護范圍由所附的權利要求書及其等效物界定。
權利要求1.一種鍋爐給水泵葉片前緣結構，其特征在于所述鍋爐給水泵葉片前緣包括前蓋板(2 )和后蓋板(4)，葉片前緣彎曲中弧線(I)，葉片前緣彎曲中弧線(I)與前蓋板(2 )之間的弦角(3)和葉片前緣彎曲中弧線(I)與后蓋板(4)之間的弦角(5)相等。
2.根據權利要求I所述的鍋爐給水泵葉片前緣結構，其特征在于所述葉片前緣的彎度取值為O. 025。
3.根據權利要求2所述的鍋爐給水泵葉片前緣結構，其特征在于所述葉片前緣的彎度為彎葉片拱高(6)的長度與葉高(7)的長度之比。
4.根據權利要求I所述的鍋爐給水泵葉片前緣結構，其特征在于所述葉片前緣彎曲中弧線(I)彎曲方向與葉片旋轉方向相反。
專利摘要本實用新型涉及一種鍋爐給水泵葉片前緣結構，包括前蓋板和后蓋板，葉片前緣彎曲中弧線，葉片前緣彎曲中弧線與前蓋板之間的弦角和葉片前緣彎曲中弧線與后蓋板之間的弦角相等。所述葉片前緣的彎度取值為0.025。本實用新型中的葉片前緣彎曲，其拱高與葉高之比取值為0.025，這不僅能有效控制葉片進口安裝角在合理的范圍之內，而且能增大葉片與流體接觸的比表面積，提高泵效率的同時提升抗氣蝕性能。本實用新型與未優化的葉片前緣彎度相比，具有揚程高、效率高、噪聲低、變工況適應性強等優點，尤其適合用于1000MW大容量高參數電站鍋爐給水泵。
文檔編號F04D29/18GK202690521SQ20122033328
公開日2013年1月23日 申請日期2012年7月10日 優先權日2012年7月10日
發明者胡永海, 周浩, 王鑫 申請人:上海電力修造總廠有限公司