CN103089709B - 隔涡导流的轴流泵进水结构 - Google Patents
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Abstract
隔涡导流的轴流泵进水结构，属于水泵技术领域。由联结法兰、吸水室和隔涡导流片组成整体金属构件，吸水室出口连接联结法兰，隔涡导流片设置在吸水室的内壁上。吸水室为外椭圆形吸水室，吸水室的内壁面为1/4椭圆线围绕泵轴线旋转360度而成的曲面，吸水室的出口直径与轴流泵叶轮室的进口直径相等，吸水室的进口直径是出口直径的1.35～1.50倍。本发明结构合理简单科学，是基于空间几何学、流体力学原理和轴流泵理论设计而成，外椭圆形吸水室内壁面优化设计，方便水流流入吸水室，保证轴向流向叶轮，隔涡导流片能有效抑制切向流速，隔断旋涡通道，减少水力损失，改善进水条件，提高轴流泵的扬程、效率和稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及轴流泵进口结构型式，尤其是吸水室带有隔涡导流片的轴流泵进水结构，属于轴流泵技术领域。
背景技术
轴流泵具有扬程低、流量大、效率高的优点。但是，轴流泵的高效区较窄，吸水室进水条件差，不能抑制进口周向流速和隔断小流量工况下的回流与旋涡，导致泵的扬程和效率降低，影响轴流泵运行的稳定性。
发明内容
本发明的目的是针对现有轴流泵进水结构的缺点，提供一种隔涡导流的轴流泵进水结构。采用优化设计的外椭圆形吸水室，在吸水室内壁布置隔涡导流片，能有效地抑制进口水流的周向流速，隔断小流量工况下叶轮进口旋涡的连续性，改善水泵的进水条件，提高泵的扬程、效率和稳定性。
本发明的目的是这样实现的，隔涡导流的轴流泵进水结构，包括联结法兰、吸水室和隔涡导流片组成，吸水室出口连接联结法兰，隔涡导流片设置在吸水室的内壁上，其特征是，所述的吸水室为外椭圆形吸水室，外椭圆形吸水室的内壁面为1/4椭圆线围绕泵轴线旋转360度而成的曲面，吸水室的出口直径与轴流泵叶轮室的进口直径相等，吸水室的进口直径是出口直径的1.35～1.50倍，所述联结法兰、吸水室和隔涡导流片为整体浇铸的金属构件。
所述隔涡导流片为4～8片，沿吸水室周向等角度均匀地布置在吸水室的内壁上，出口断面与联结法兰面出口平齐，出口宽度等于0.20～30倍的外椭圆形吸水室出口直径；隔涡导流片在垂直于水平面上的正面投影呈弯刀状，在轴面上的剖面为流线型，在平行于水平面上的剖面为三角形。
所述的联结法兰沿圆周均匀分布6～12个螺孔。
本发明结构合理、简单、科学，是基于空间几何学、流体力学原理和轴流泵设计理论，通过优化设计以达到：（1）外椭圆形吸水室的内壁面采用1/4椭圆线围绕泵轴线旋转360度而成的曲面，进口切线落在水平面上，壁面光滑平顺，便于水流进入，逐步转向，出口断面边壁的切线沿着轴向，保证水流沿轴向进入叶轮室，充分满足轴流泵的水力设计条件；过水断面逐步收缩时，不易产生脱流和回流，流动阻力和水力损失小。（2）均匀布置在外椭圆形吸水室内壁的隔涡导流片，把吸水室分隔成数个既相连又分隔的空间，引导水流平顺有序地进入吸水室，切断了进口水流切向流动的路径，减小了进口水流的偏流角，提高了进口水流的均匀度，改善泵的进水条件，降低了周向流速对泵性能发挥的不利影响，有利于提高泵的效率；在小流量工况下泵内出现“二次回流”不良流态时，隔涡导流片能有效隔断叶轮进口旋涡和回流的连续性，降低旋涡强度，减少水力损失，改善进水条件，提高泵的扬程和稳定性。（3）优化设计的外椭圆形吸水室和流线型设计的隔涡导流片，既能保证必要的强度要求，又能减小对水流的阻碍，改善进水流态，减小水力损失，有效提高泵的效率。
附图说明
图1为本发明的三维结构示意图。
图2为本发明的隔涡导流片的结构示意图。
图3为图2中的A向结构示意图。
图4为图2中的B-B剖视结构示意图。
图5为本发明应用于轴流泵的示意图。
图中：1联结法兰，2吸水室，3隔涡导流片、4叶轮室。
具体实施方式
隔涡导流的轴流泵进水结构，由联结法兰1、吸水室2和隔涡导流片3等组成，吸水室出口连接联结法兰，隔涡导流片设置在吸水室的内壁上。所述吸水室为外椭圆形吸水室，外椭圆形吸水室的内壁面为1/4椭圆线围绕泵轴线旋转360度而成的曲面，吸水室的出口直径与轴流泵叶轮室4的进口直径相等，吸水室的进口直径是出口直径的1.35～1.50倍。隔涡导流片为4～8片，沿吸水室周向等角度均匀地设置在吸水室的内壁上，出口断面与联结法兰面出口平齐，出口宽度等于0.20～30倍的外椭圆形吸水室出口直径；隔涡导流片在垂直于水平面上的正面投影呈弯刀状，在轴面上的剖面为流线型，在平行于水平面上的剖面为三角形。联结法兰、吸水室和隔涡导流片为整体浇铸的金属结件或焊接组成的整体金属构件。联结法兰沿圆周均匀分布6～12个螺孔。
本发明通过优化设计获得的外椭圆形吸水室型线，围绕泵的轴线旋转360度获得外椭圆形吸水室的内壁面，在内壁面上沿周向等角度均匀布置隔涡导流片，能有效地抑制进口水流的切向流速，隔断叶轮进口旋涡和回流，减小进口水流的偏流角，提高均匀度，改善水泵的进水条件，提高泵的扬程、效率和稳定性。水流从外椭圆形吸水室2的进口吸入，绕流隔涡导流片3，从外椭圆形吸水室2的出口排出，进入与联结法兰1相连的轴流泵叶轮室。
Claims (2)
1.一种隔涡导流的轴流泵进水结构，包括联结法兰、吸水室和隔涡导流片，吸水室为外椭圆形吸水室，吸水室出口连接联结法兰，隔涡导流片为4～8片，设置在吸水室的内壁上，其特征是，外椭圆形吸水室的内壁面为1/4椭圆线围绕泵轴线旋转360度而成的曲面，隔涡导流片沿吸水室周向等角度均匀地布置在吸水室的内壁上，把吸水室分隔成数个既相连又分隔的空间，引导水流平顺有序地进入吸水室，切断了进口水流切向流动的路径，减小了进口水流的偏流角，吸水室的出口直径与轴流泵叶轮室的进口直径相等，吸水室的进口直径是吸水室的出口直径的1.35倍，所述联结法兰、吸水室和隔涡导流片为整体浇铸的金属构件；所述隔涡导流片出口断面与联结法兰面出口平齐，隔涡导流片出口宽度等于0.20倍的外椭圆形吸水室出口直径；隔涡导流片在垂直于水平面上的正面投影呈弯刀状，在轴面上的剖面为流线型，在平行于水平面上的剖面为三角形。
2.根据权利要求1所述的隔涡导流的轴流泵进水结构，其特征是，所述的联结法兰沿圆周均匀分布6～12个螺孔。
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