后掠式雙葉片污水泵優化設計與試驗研究

王小云

摘 要：無論是城市的快速發展，還是生態環境的保護方面，都將污水的排放問題放在高度重視的位置，隨著時代的發展，以及科學技術的更新，對于污水泵的應用而言，相關技術人員也在不斷地改造和完善。為了污水泵能夠更好地解決污水處理問題，對于后掠式雙葉片污水泵優化設計等問題十分值得思考和探究。因此，該文在闡釋污水泵的含義和污水泵常見的問題以及解決竅門等相關內容的基礎上，講解了后掠式雙葉片污水泵的優化設計，并進行了后掠式雙葉片污水泵的數值模擬試驗研究。

關鍵詞：后掠式雙葉片 污水泵優化設計 試驗研究

中圖分類號：TH38 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）04（c）-0110-01

隨著經濟建設進程的加快，無論是工業的生產水平，還是人們的生活水平和質量都得到了很大程度上的提高，然而，工業生產所排放的大量廢水，以及城市居民日常的生活污水，都需要進行及時地排放和處理。因此，在這樣的形勢下，污水泵占據著重要的地位，發揮著重要的作用，但是由于污水本身就存在很多的雜質，甚至一些顆粒狀的固體懸浮物，從而影響了污水泵的效用，為了解決污水泵高效運行這一關鍵性技術問題，相關研究者提出了后掠式雙葉片污水泵優化設計，并進行了相關的試驗研究。

1 污水泵的相關內容

1.1 污水泵的含義

為了保護環境，凈化空氣，并且解決污水問題，在人類不斷的研究和探索下，污水泵順勢而生。就污水泵的含義而言，以輸送城市污水為主要用途，是一種典型的離心雜質的應用型設備，而且在時代的要求下，出現了多種形式的污水泵，包括WQ型潛水污水泵、W型臥式污水泵，以及WL型立式污水泵等。除此之外，由于糞便或者液體中含有纖維，以及紙屑等固體顆粒的介質，所以，污水泵在使用的時候往往輸送的介質的溫度要小于80℃。

1.2 污水泵常見的問題以及解決竅門

鑒于污水泵以輸送污水為主，經常出現這樣或者那樣的問題，但是，相關人員在不斷的實踐和探索的過程中也總結出了一些相應的解決小竅門，具體表述如下：首先，面對污水泵不出水問題，如果是吸入管有漏氣現象，就將各密封面擰緊，并且將空氣排除；如果是污水泵的進出管路或者流產葉輪阻塞，就及時地清理阻塞物；如果是污水泵的電機運行的方向錯誤，又或者是電機缺相的轉速太慢，就需要對電機的方向進行調整，并且使得電機接線更加堅固。其次，面對污水泵流量不足的問題，如果離心泵的電壓較低，就立即穩定電壓；如果是污水泵使用超過額定流量，就對流量進行調節，并且出口閥門關小。如果是污水泵的離心泵吸程太高，就必須要把吸程降低。再者，面對污水泵雜音振動的問題，如果是污水泵的電機超載而引起的發熱運行現象，就應該控制流量，同時，將出口閥門調小；如果是污水泵管路支撐不夠平穩，就及時穩固管路；如果是污水泵的液體混有氣體，就提高吸入壓力來進行排氣。最后，面對污水泵漏水的問題，如果是污水泵的機械密封磨損或者是泵體有砂孔而破裂，就應該對其進行及時地更換。如果是污水泵的密封面不夠平整，就應該要及時地進行修整；如果是安裝螺栓出現了松懈的情況，就必須要及時地緊固。

2 后掠式雙葉片污水泵優化設計

就后掠式雙葉片污水泵的整個優化設計特征而言，后掠式雙葉片污水泵的葉片朝著進口的邊延伸比較大，特別是后蓋板的流線朝前延伸相對比較突出。具體情況如下：第一，要明確葉輪進口當量直徑D0、葉輪出口直徑D2，以及葉片出口寬度b2的數值和相關的計算公式。第二，就葉片包角φ而言，其數值最好在220°～350°之間，以 250°左右最佳，這樣一方面，可以避免由于包角太大而增加葉片的摩擦面積；另一方面，也有利于提高污水泵的水力效率。第三，就葉片出口安放角β2而言，其數值一般在15°～40°之間，而對于大包角的葉片式污水泵，β2的范圍一般在18°～25°為宜，這樣不僅可以減少堵塞情況的出現，而且還能夠提高其通過和抗纏繞能力。第四，就葉片前緣后掠角Δθ而言，其數值范圍在60°～120°之間，在后掠式雙葉片污水泵優化設計中的葉片前緣后掠的形式有利于污水污物之間輸送到葉片外圍。第五，就蝸殼基圓直徑D3而言，其應該與葉輪出口直徑D2之間有比較大的間隙。此外，就葉片數Z而言，一般采用雙葉片。

3 后掠式雙葉片污水泵的數值模擬試驗

就后掠式雙葉片污水泵的數值模擬試驗而言，首先要以含沙水為介質進行一些基本假設，假定液體相是不可壓縮液體、顆粒相是分散相，以及顆粒相是均勻直徑的球形顆粒等等。然后，采用particle模型來模擬連續液相中分散的固體相。最后，在具體進行固液兩相流數值模擬后，查看結果，發現后掠式雙葉片污水泵的優化設計在一定程度上，大幅度降低了葉片的磨損，不僅使得顆粒雜質能夠順利通過，而且提高了污水泵的運行效率和使用壽命。

4 結語

綜上所述，污水泵無論是在工業生產，還是人們的日常生活中，都發揮著十分重要的作用，在了解污水泵的含義，以及污水泵常見的問題以及解決竅門的基礎上，更加通過對于后掠式雙葉片污水泵優化設計的具體內容的了解，以及后掠式雙葉片污水泵的數值模擬試驗的相關結論，清晰地認識到對于改進和完善污水泵的重要，尤其是對于掠式雙葉片污水泵這種新型設計，對于污水泵今后的發展有一定的參考價值。

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