[发明专利]一种混流型桨叶及其设计方法

说明书

本发明专利涉及一种桨叶，尤其涉及一种混流型桨叶及其设计方法。包括叶根部法兰，所述的叶根部法兰中设有能提高适配范围的安装调节端，所述的叶根部法兰的底部设有向下延伸的桨叶，所述的桨叶的安放角β为15°～24°，桨叶后掠角γ为5°～11°。通过环向流、径向流和轴向流多种流体混合水力作用，提高物料的混合、循环或搅拌综合效率；优化水力性能，以最大程度地降低其运行能耗。

技术领域

本发明专利涉及一种桨叶，尤其涉及一种混流型桨叶及其设计方法。

背景技术

目前，医药、食品、造纸等行业中物料的流体混合或搅拌桨叶零件主要采用下列技术：

其一是采用涡轮式桨叶，它对物料的轴向推力较小，径向搅动则较大，因此它对物料的轴向推动较少，搅拌效果尚可，但循环效果不是很理想，即易使物料沉降或絮聚；水力效率很低，运行能耗较高；其二是采用推进式桨叶，它对物料的轴向推力很大，径向搅动则较小，因此它对物料的径向搅动较少，轴向推进或循环效果尚可，对物料的混合效果不是很理想；但效率较高，运行能耗较低。

发明内容

本发明主要是解决现有技术中存在的不足，提供一种通过环向流、径向流和轴向流多种流体混合水力作用，提高物料的混合、循环或搅拌综合效率；优化水力性能，以最大程度地降低其运行能耗的一种混流型桨叶及其设计方法。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：

一种混流型桨叶，包括叶根部法兰，所述的叶根部法兰中设有能提高适配范围的安装调节端，所述的叶根部法兰的底部设有向下延伸的桨叶，所述的桨叶的安放角β为15°～24°，所述的桨叶的桨叶后掠角γ为5°～11°。

作为优选，所述的桨叶正面的一端为进流面，与进流面相连通的为桨叶的工作型面，所述的桨叶正面的另一端为出流边，所述的桨叶的底部为顶缘；所述的桨叶的背面为背部型面；所述的桨叶为弧形状。

作为优选，所述的安装调节端包括设在叶根部法兰中心端的定心圆柱销，所述的叶根部法兰的边缘设有若干连接分布的定位销孔，所述的定位销孔的两端分别设有一对呈对称分布的腰形螺栓孔。

作为优选，所述的叶根部法兰的侧壁设有基准刻度线且基准刻度线与进流面呈对应分布，所述的基准刻度线与其中一组腰形螺栓孔对应；所述的叶根部法兰的侧壁设有工作角刻度线且工作角刻度线与出流边呈对应分布，所述的工作角刻度线与另一组腰形螺栓孔对应。

作为优选，所述的桨叶的工作角度为2.5°～23°，所述的叶根部法兰为叶根部圆法兰。

一种混流型桨叶的设计方法，所述的桨叶为为径向流线型和轴向流线型混合式扭曲结构；

桨叶总高H根据池槽尺寸确定，取为池槽长度或直径的5/61～8/71；

则A1、A2和A3，B1、B2和B3，T1、T2和T3，R、R1、R2和R3与桨叶总高H之间的几何关系分别如下：窄向最大截面宽度A1为桨叶总高H的5/16～1/3，A2为桨叶总高H的3/10～4/13，A3为桨叶总高H的4/17～1/4；宽向最大截面偏心宽度B0为桨叶总高H的5/12～4/9，B1为桨叶总高H的5/13～2/5，B2为桨叶总高H的5/8～2/3，B3为桨叶总高H的2/3～11/16；中芯截面13上的厚度T1为桨叶总高H的1/13～2/25，T2为桨叶总高H的1/24～1/23，T3为桨叶总高H的3/100～1/32；

进流边和出流边的边缘厚度均为3～6mm，顶缘靠中芯截面处的边缘厚度为5～10mm，它们均为半圆状边缘，以提高过流性能；中芯截面上的曲率半径R为桨叶总高H的18/5～11/3；出流边上的曲率半径R1为桨叶总高H的1～10/9；进流边上的中下部曲率半径R2为桨叶总高H的5/11～8/17；顶缘上的曲率半径R3为桨叶总高H的9/23～2/5。

作为优选，所述桨叶的转速为190～320r/min。