前伸式双叶片环保用泵的正交优化设计

宋冬梅，胡兴涛，刘雪垠，陈小明，曾梦玮，谭祺钰

(1.四川省机械研究设计院(集团)有限公司，四川 成都 610063； 2.四川航天烽火伺服控制技术有限公司， 四川 成都 611130； 3.西华大学 能源与动力工程学院，四川 成都 610039)

环保用泵主要包括离心泵、螺杆泵、深井泵等，但其效率低、寿命短、抗堵塞性差[1-3]。近年来，高效无堵塞的前伸式双叶片环保用泵成为污水处理厂的关键设备之一。前伸式双叶片环保用泵是一类用于抽送含有气体、固体颗粒悬浮物或纤维状悬浮物液体的新型高效无堵塞泵[4-8]，其叶片较常规叶片前伸较多，具有效率高、污水污物通过能力强等优点，故在市政、环保、污水处理、矿山、轻工、造纸、化工、水利等行业有巨量需求。如污水处理和环保基础设施建设中需要巨量抽送污水污物的叶片泵，在造纸工艺流程中需要大量的抽送纸浆的叶片泵等。前伸式双叶片泵叶轮形状特殊、内部流动复杂，水力设计方法还不成熟[9-10]。因此，成为近年来国内外的研究热点。

正交试验设计法是一种较为成熟的多因素多水平优选法[11-12]，具有高效率、快速、经济等特点，可用于水泵设计中的多参数优化。文献[11-12]提出了一种前伸式双叶片叶轮的设计方法，本文采用该方法对某典型的WQ400-14-30型前伸式双叶片环保用泵进行初步水力设计，再采用正交试验设计法对该泵进行研究。本文探索了叶轮主要几何参数对泵性能的影响规律，从而设计出同时具有较高效率和抗堵塞性能好的泵，并将优化模型进行样机生产和试验，验证了该方法的可行性和准确性。……