本實(shí)用新型屬于機(jī)械設(shè)計(jì)制造領(lǐng)域，尤其屬于流體輸送機(jī)械設(shè)計(jì)制造領(lǐng)域，特別涉及一種多相流體的混合輸送泵葉輪的設(shè)計(jì)。

背景技術(shù)：

在石油開采和輸送等過程中，需要采用各種泵來增壓輸送油、氣、水、固體顆粒等組成的多相流體。通常采用雙螺桿泵進(jìn)行油氣混輸。但是雙螺桿油氣混輸泵需要在泵的進(jìn)口設(shè)置過濾裝置濾去流動(dòng)介質(zhì)中的固體顆粒。而且雙螺桿泵在流動(dòng)介質(zhì)高含氣量時(shí)也無(wú)法工作。

目前，廣泛采用螺旋軸流式油氣混輸泵進(jìn)行油氣的混合輸送。與雙螺桿式油氣混輸泵相比，螺旋軸流式油氣混輸泵具有對(duì)高含氣量適應(yīng)性好，無(wú)需過濾和分離裝置，增壓比較高、體積小等優(yōu)點(diǎn)。葉輪作為螺旋軸流式油氣混輸泵能量轉(zhuǎn)換的核心部件，其能量轉(zhuǎn)換效率和多相混輸能力是目前研究的重點(diǎn)。

研究發(fā)現(xiàn)，螺旋軸流式油氣混輸泵的葉輪為高速旋轉(zhuǎn)的部件，在實(shí)際應(yīng)用中，油氣混合物進(jìn)入螺旋軸流式混輸泵流道后存在氣液分層的現(xiàn)象，影響油氣輸送的通過能力。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的不足公開了一種螺旋軸流式油氣混輸泵葉輪。本實(shí)用新型要解決的問題是提供一種更好地解決螺旋軸流式油氣混輸泵油氣分層現(xiàn)象，讓多相介質(zhì)能夠均勻混合輸送的帶副葉片的螺旋軸流式油氣混輸泵葉輪。

本實(shí)用新型通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

螺旋軸流式油氣混輸泵葉輪，包括輪轂及其設(shè)置在輪轂上的多組螺旋軸流式葉片，多組葉片沿輪轂外周表面對(duì)稱并垂直于表面設(shè)置，其特征在于：所述每組葉片設(shè)置有副葉片，副葉片為片狀結(jié)構(gòu)，片狀結(jié)構(gòu)垂直固定在葉片表面。

所述副葉片為弧面片狀結(jié)構(gòu)或平面片狀結(jié)構(gòu)。

所述副葉片一端位于葉片外周頂端，且副葉片表面與輪轂外周表面形成漸變變徑的流道。

所述副葉片前端位于葉片外周頂端，且副葉片表面與輪轂外周表面形成漸變變小的流道。

另一種結(jié)構(gòu)可以是副葉片后端位于葉片外周頂端，且副葉片表面與輪轂外周表面形成漸變變大的流道。

所述副葉片設(shè)置于葉片形成的弧形外周中部。

所述葉片沿輪轂外周表面對(duì)稱并垂直于表面設(shè)置至少三組。

所述副葉片片狀結(jié)構(gòu)在平面的投影是矩形、圓形、菱形、橢圓或非規(guī)則的異形結(jié)構(gòu)。

所述副葉片片狀結(jié)構(gòu)各區(qū)域的厚度可變。

螺旋軸流式油氣混輸泵的葉輪為高速旋轉(zhuǎn)的部件，油氣混合物進(jìn)入流道后存在氣液分層的現(xiàn)象，影響油氣輸送的通過能力。為了更好地解決螺旋軸流式油氣混輸泵油氣分層現(xiàn)象，讓多相介質(zhì)能夠均勻混合輸送，本實(shí)用新型提出一種帶副葉片的螺旋軸流式油氣混輸泵葉輪。

該帶副葉片的螺旋軸流式油氣混輸泵葉輪用于螺旋式軸流式油氣混輸泵中，用于輸送油氣混合介質(zhì)。

其工作原理是：葉輪通過軸驅(qū)動(dòng)并高速旋轉(zhuǎn)，流體從葉輪進(jìn)口流入，經(jīng)過主葉片增壓和副葉片混合之后，從葉輪出口流出。

主葉片是該葉輪的主要油氣輸送部件，副葉片是該葉輪的主要油氣混合部件；油氣混合物經(jīng)過副葉片時(shí)，流道面積發(fā)生漸變，根據(jù)流體力學(xué)漸縮和突擴(kuò)管的物理性質(zhì)，在流道突然變化后，混合流體會(huì)產(chǎn)生漩渦并劇烈的摻混，從而使得進(jìn)入流道的油氣混合物混合更加均勻。

本實(shí)用新型有益性：本實(shí)用新型在螺旋軸流式葉片上設(shè)置副葉片，通過副葉片改變流道面積，使混合流體混合更加均勻；根據(jù)葉輪轉(zhuǎn)速、流體流量的不同，本實(shí)用新型副葉片形狀和數(shù)量均可以設(shè)置為多種結(jié)構(gòu)，厚度也可非均勻變化，以滿足不同環(huán)境、條件、流體的要求。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型葉輪立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實(shí)用新型葉輪一種結(jié)構(gòu)平面示意圖；

圖3是本實(shí)用新型葉輪另一種結(jié)構(gòu)平面示意圖；

圖4是本實(shí)用新型葉輪流體運(yùn)動(dòng)示意圖。

圖中，1是輪轂，2是葉片，3是副葉片，F(xiàn)是流體運(yùn)動(dòng)方向，R是轉(zhuǎn)動(dòng)方向。

具體實(shí)施方式

下面通過實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行具體的描述，本實(shí)施例只用于對(duì)實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步的說明，但不能理解為對(duì)本實(shí)用新型保護(hù)范圍的限制，本領(lǐng)域的技術(shù)人員根據(jù)上述實(shí)用新型的內(nèi)容作出的一些非本質(zhì)的改進(jìn)和調(diào)整也屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。

結(jié)合圖1至圖4。

螺旋軸流式油氣混輸泵葉輪，包括輪轂1及其設(shè)置在輪轂1上的多組螺旋軸流式葉片2，多組葉片2沿輪轂外周表面對(duì)稱并垂直于表面設(shè)置，每組葉片2設(shè)置有副葉片3，副葉片3為片狀結(jié)構(gòu)，片狀結(jié)構(gòu)垂直固定在葉片1表面。螺旋軸流式葉片2為常規(guī)結(jié)構(gòu)，通?？梢灾辽僭O(shè)置3組，葉片2垂直設(shè)置于輪轂外周表面，構(gòu)成弧形結(jié)構(gòu)，在輪轂外周表面對(duì)稱設(shè)置的葉片2兩表面與相鄰葉片2表面形成流道，副葉片3垂直于葉片1表面固定設(shè)置。

副葉片3可以為弧面片狀或平面片狀結(jié)構(gòu)。本說明書附圖中只表示了弧面結(jié)構(gòu)。平面結(jié)構(gòu)可相同設(shè)置。

副葉片3一端位于葉片2外周頂端，且副葉片3表面與輪轂1外周表面形成漸變變徑的流道。如圖1、圖2、圖3、圖4所示，葉片2外周頂端是指葉片2弧形結(jié)構(gòu)外周邊緣。

副葉片3設(shè)置于葉片2形成的弧形外周中部。如圖3所示，葉片2形成的弧形外周中部是指葉片2弧形結(jié)構(gòu)構(gòu)成的圓弧線中間部分。

本實(shí)用新型各附圖以三組葉片2為例說明本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)。

副葉片3片狀結(jié)構(gòu)在平面的投影是矩形、圓形、菱形、橢圓或非規(guī)則的異形結(jié)構(gòu)。副葉片3片狀結(jié)構(gòu)各區(qū)域的厚度可變。具體投影結(jié)構(gòu)及其各區(qū)域厚度設(shè)計(jì)可根據(jù)流體力學(xué)要求設(shè)計(jì)最佳的結(jié)構(gòu)形式。

實(shí)施例1

如圖1、圖2所示，螺旋軸流式油氣混輸泵一般為多級(jí)導(dǎo)葉和葉輪結(jié)構(gòu)，在第一級(jí)和第二級(jí)葉輪中，為了增加油氣混合物的混合均勻功能，設(shè)置所述副葉片3，副葉片3使得流道先漸縮后突然擴(kuò)大，在流道突然變化后，混合流體會(huì)產(chǎn)生漩渦并劇烈的摻混，從而使得進(jìn)入流道的油氣混合物混合更加均勻。將帶副葉片3的螺旋軸流式葉輪安裝在軸上，并由動(dòng)力驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)，即可正常工作。

實(shí)施例2

如圖3所示，在螺旋軸流式油氣混輸泵的末級(jí)葉輪中，由于末級(jí)葉輪和蝸殼相連通，為了提高油氣混合物的輸送揚(yáng)程。副葉片的設(shè)置方法和實(shí)施例1略有不同，副葉片3目的是給油氣混合介質(zhì)提供徑向能量，因此副葉片3采用流道漸擴(kuò)的方式布置，在流道突然變化后，混合流體會(huì)產(chǎn)生漩渦并劇烈的摻混，從而使得進(jìn)入流道的油氣混合物混合更加均勻。將帶副葉片3的螺旋軸流式葉輪安裝在軸上，并由動(dòng)力驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)，即可正常工作。