CN101435437B - 一种离心泵泵体 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种离心泵泵体，包括设置于泵体上的取压孔和泵体内部的隔舌，所述取压孔的设计位置为：在泵体的中心断面，以隔舌的舌端为圆心作辅助圆与泵体内壁相切，将所述舌端与切点的连线的延长线作为所述取压孔的中心线。本发明的优点在于通过监测压力脉动幅值大小可以判断离心泵运行的工况；在同一工况下，压力脉动幅值的变化也反应了叶片相对于隔舌的位置变化，其次，隔舌区域的压力脉动情况在相当程度上反应了离心泵运行的稳定性，因此，通过监测可以有效避免离心泵在压力脉动大的工况下运行，延长离心泵的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及离心泵运行稳定性的监测领域，尤其是监测在离心泵隔舌区域产生的压力脉动。
背景技术
目前，离心泵作为重要的能量转换和流体输送的能量提供装置，广泛应用于国民经济的各部门以及航空航天等尖端技术领域。因此，提高运行安全和可靠性，降低振动和噪声，不仅具有巨大的经济效益，而且对提高我国泵工业发展水平具有重要意义。
随着对离心泵运行可靠性要求的提高，就需要监测离心泵运行状态，并根据监测得到的结果做出正确的判断。离心泵内部流场的试验研究表明，离心泵蜗壳结构不对称导致的流体流动不平衡以及叶轮与蜗壳的动静干涉作用，将不可避免的诱发离心泵内部湍流压力脉动。离心泵内部流场压力脉动与泵体的振动、噪声等有着密不可分的关系。
由于叶轮与蜗壳的径向间隙在隔舌位置最小，使得隔舌区域流动情况最为复杂。首先，叶轮出口的尾迹冲击隔舌尖端，产生较大的压力脉动，引起振动和噪声。其次，当离心泵在偏离额定工况运行时，由于叶轮与隔舌的动静干涉而产生的压力脉动将会变大；在叶轮的旋转过程中，当叶片后缘接近隔舌位置时，隔舌区域的压力脉动较大。另外，离心泵内部流场的压力脉动跟隔舌的形状、蜗壳与隔舌的径向间隙以及叶轮的形式有着密切的关系。
目前没有任何一种形式的离心泵泵体是针对采集隔舌区域的压力脉动信息的需要来设计的。由于离心泵的隔舌厚度相对较薄，若直接在隔舌位置开取压孔，很可能会降低隔舌位置的结构强度，甚至影响整台泵的正常运行。
发明内容
本发明的目的就在于为提出一种含有取压孔的新型泵体，即在泵体的合适位置设计一个取压孔，用来监测隔舌位置产生的压力脉动，进而监测离心泵运行。
为实现上述目的，本发明的技术方案是采用一种离心泵泵体，包括设置于泵体上的取压孔和泵体内部的隔舌，所述取压孔贯通至所述泵体(3)的内壁面，所述取压孔的设计位置为：
在泵体的中心断面，以隔舌的舌端为圆心作辅助圆与泵体内壁相切，将所述舌端与切点的连线的延长线作为所述取压孔的中心线。
其中，所述取压孔包括第一段孔和第二段孔，所述第一段孔的直径大于所述第二段孔的直径，所述第二段孔贯通至所述泵体的内壁面。
其中，所述第一段孔与压力脉动传感器或堵丝配合。
其中，所述第一段孔是型号为G3/8、长度为15mm的内螺纹孔，所述第二段孔是直径为2mm的引水孔。
一种利用如权利要求1所述离心泵泵体的离心泵。
本发明的优点和有益效果在于能比较真实的监测到隔舌位置的压力脉动。通过监测压力脉动幅值大小可以判断离心泵运行的工况；在同一工况下，压力脉动幅值的变化也反应了叶片相对于隔舌的位置变化。其次，隔舌位置的压力脉动情况在相当程度上反应了离心泵运行的稳定性。通过监测可以有效避免离心泵在压力脉动大的工况下运行，延长离心泵的使用寿命。再则，从该位置得到的压力脉动情况可以做为判断离心泵性能优劣的一项重要指标。同时，在该位置设计取压孔也大大方便了科研人员进行进一步的深入研究。
附图说明
图1是本发明的离心泵泵体的结构图；
图2是本发明中取压孔的堵丝结构图；
图3是连接取压孔与压力脉动传感器的连接件结构图；
图4是本发明的离心泵泵体与压力脉动传感器的装配结果示意图。
图中：1、取压孔；2、隔舌；3、泵体；4、叶轮；5、间隙；6、内螺纹孔；7、通孔；8、外螺纹；9、压力脉动传感器；10、连接件；11、压力脉动传播方向。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
如图1所示，在离心泵泵体3上设置取压孔1，在离心泵泵体中心断面，以隔舌2舌端上的O点为圆心画辅助圆，使辅助圆与泵体3的内壁面相切，切点记为A点，本发明将A点作为取压孔1在泵体内壁上的取压点，同时将线段OA的延长线作为取压孔1的中心线。
将取压孔1设计为两端。从泵体3的外壁面向内壁面方向看，第一段孔的型号为G3/8，长度为15mm的内螺纹孔；第二段孔是直径为2mm的引水孔，一直延伸至泵体3的内壁面。
图2为本发明中取压孔的堵丝结构图，当不需要进行实时监测时，用堵丝将取压孔1堵上，几乎不会影响内部流场。
图3为连接压力脉动传感器9与取压孔1的连接件10结构图，图4是本发明的离心泵泵体与压力脉动传感器的装配结果示意图。如图所示，6为内螺纹孔M20×1.5，7为通孔φ2mm，8为外螺纹G3/8，其中，内螺纹孔6与压力脉动传感器9相配合，外螺纹8与取压孔1相配合。如图4所示，装配完成后，连接到其他相关硬件设备，最后通过相关程序处理原始信号便可以进行离心泵隔舌区域压力脉动的监测工作，进而监测离心泵的运行稳定性(图4中11为压力脉动传播方向)。
本发明的优点和有益效果在于能比较真实的监测到隔舌位置的压力脉动。通过监测压力脉动幅值大小可以判断离心泵运行的工况；在同一工况下，压力脉动幅值的变化也反应了叶片相对于隔舌的位置变化。其次，隔舌位置的压力脉动情况在相当程度上反应了离心泵运行的稳定性。通过监测可以有效避免离心泵在压力脉动大的工况下运行，延长离心泵的使用寿命。再则，从该位置得到的压力脉动情况可以做为判断离心泵性能优劣的一项重要指标。同时，在该位置设计取压孔也大大方便了科研人员进行进一步的深入研究。
以上为本发明的最佳实施方式，依据本发明公开的内容，本领域的普通技术人员能够显而易见地想到一些雷同、替代方案，均应落入本发明保护的范围。
Claims (5)
1.一种离心泵泵体，包括设置于泵体(3)上的取压孔(1)和泵体内部的隔舌(2)，其特征在于，所述取压孔贯通至所述泵体(3)的内壁面，所述取压孔(1)的设计位置为：
在泵体(3)的中心断面，以隔舌(2)的舌端(O)为圆心作辅助圆与泵体(3)内壁相切，将所述舌端(O)与切点(A)的连线(OA)的延长线作为所述取压孔(1)的中心线。
2.如权利要求1所述的离心泵泵体，其特征在于，所述取压孔(1)包括第一段孔和第二段孔，所述第一段孔的直径大于所述第二段孔的直径，所述第二段孔贯通至所述泵体(3)的内壁面。
3.如权利要求2所述的离心泵泵体，其特征在于，所述第一段孔与压力脉动传感器或堵丝配合。
4.如权利要求3所述的离心泵泵体，其特征在于，所述第一段孔是型号为G3/8、长度为15mm的内螺纹孔，所述第二段孔是直径为2mm的引水孔。
5.一种利用如权利要求1所述离心泵泵体的离心泵。
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