CN107299916A - 一种弯管底座中带导流筋的潜污泵 - Google Patents

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朱荣生
王海彬
杨爱玲
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/40—Casings; Connections of working fluid
    • F04D29/42—Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps
    • F04D29/44—Fluid-guiding means, e.g. diffusers
    • F04D29/445—Fluid-guiding means, e.g. diffusers especially adapted for liquid pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
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    • F04D13/06—Units comprising pumps and their driving means the pump being electrically driven
    • F04D13/08—Units comprising pumps and their driving means the pump being electrically driven for submerged use
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/66—Combating cavitation, whirls, noise, vibration or the like; Balancing
    • F04D29/669—Combating cavitation, whirls, noise, vibration or the like; Balancing especially adapted for liquid pumps

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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

本发明涉及一种弯管底座中带导流筋的潜污泵，包括电动机，水泵，进水喇叭管，支架，弯管底座。其中弯管底座包括进口法兰，出口法兰，弯管，肋板，底座，以及具有稳定流动作用的导流筋Ⅰ～Ⅱ；导流筋Ⅰ～Ⅱ对称于弯管底座的对称平面固定在弯管底座内，导流筋Ⅰ与导流筋Ⅱ之间留有流动间隙，以保证固体颗粒可以通过，避免造成阻塞；为了使弯管底座造成的水力损失最小，对弯管底座造成的水力损失进行计算，得到了导流筋安装半径的最优解；进水喇叭管中设置了相同结构的导流筋Ⅲ～Ⅳ，可以使进水喇叭管内也保持稳定的流态；导流筋Ⅰ～Ⅳ的边缘表面均打磨光滑，防止缠绕。

Description

一种弯管底座中带导流筋的潜污泵
技术领域
本发明涉及一种泵装置,特别涉及一种弯管底座中带导流筋的潜污泵。
背景技术
潜水污水泵主要用于输送带有固体颗粒及各种长纤维的废水、城市生活污水和雨水等，在社会生产、生活中占据十分重要的地位。对于干式安装的潜污泵，为了把水流引向泵的进水口，潜污泵的进水口前通常安装有弯管底座。由于泵是在叶轮进水口流速、压力均匀分布的假设条件下进行设计的，这就要求弯管底座的过流断面特别是叶轮进口附近断面的介质具有均匀、稳定的流速分布，因此弯管底座对于潜污泵的正常运行具有重要影响。如果弯管底座设计不当，在实际工作过程中常常会造成会造成局部旋涡，引起较大的水力损失。旋涡的存在破坏了泵的进口条件，如果旋涡呈涡带进入泵内可以造成叶片通道的不平衡负荷，引起机组的振动，进而造成水效率降低、寿命减少，从而给正常生产带来不利的影响。
发明内容
为了克服现有技术中存在的问题，本发明提出了一种弯管底座中带导流筋的潜污泵，能够保持潜污泵弯管底座内流态的稳定，使泵在进口获得稳定、均匀分布的流体介质。
实现上述目的所采用的技术方案是：
一种弯管底座中带导流筋的潜污泵，包括电动机，水泵，进水喇叭管，弯管底座，其中弯管底座包括进口法兰，出口法兰，弯管，肋板，底座，其特征在于：弯管底座还包括具有稳定流动作用的导流筋Ⅰ～Ⅱ；所述导流筋Ⅰ～Ⅱ对称于弯管底座的对称平面固定在弯管底座内，导流筋Ⅰ与导流筋Ⅱ之间留有流动间隙；所述导流筋Ⅰ～Ⅱ靠近进口法兰的一边为进口边，靠近出口法兰的一边为出口边，进口边与进口法兰面之间设置夹角θ，θ的取值范围为0—60°；所述导流筋Ⅰ～Ⅱ的边缘表面打磨光滑；
为了使弯管底座造成的水力损失最小，对弯管底座造成的水力损失进行计算，所述导流筋Ⅰ～Ⅱ的安装半径为R，R按照以下方法计算得到：
步骤一：定义弯管底座的管径系数K
步骤二：列出弯管底座的水力损失计算式
式二中ξ为方向变化损失系数，按照式三计算得到：
ξ＝0.176K-3.4+0.128 式三
式二中L为弯管底座中心轴线长度，按照式四计算：
L＝0.5πKD 式四
步骤三：将式一，三，四带入式二中，得到以K为自变量的式五
步骤四：以K为自变量，对式五求导，得到K值；
式中：h—弯管底座造成的水力损失，m；
ξ—方向变化损失系数；
λ—沿程阻力损失系数，λ取值范围为0.055—0.075，管径大者取小值；
v—介质平均流速，m/s；
L—弯管底座中心轴线长度，m；
D—弯管底座直径，m；
g—重力加速度，m/s2
K—管径系数；
R—导流筋安装半径，m；
为使固体颗粒顺利通过弯管底座，避免造成流动阻塞，所述导流筋Ⅰ与导流筋Ⅱ之间的流动间隙等于潜污泵最大通过颗粒直径的1.1倍；
为了使进水喇叭管内也保持稳定的流态，所述进水喇叭管中设置了相同结构的导流筋Ⅲ～Ⅳ；
为了使输送介质由弯管底座平稳地过渡到喇叭管而不引起较大的流态变化，所述导流筋Ⅲ～Ⅳ与导流筋Ⅰ～Ⅱ的出口边同向；
所述导流筋Ⅰ～Ⅱ的进口边与法兰面之间设置的夹角为θ，当工作介质为清污水时，θ取0°—5°，数值越大者排污效果越佳；
所述导流筋Ⅰ～Ⅱ的进口边与法兰面之间设置的夹角为θ，当工作介质为附带较多长纤维的污水时，θ取18°—20°，数值越大者排污效果越佳；
本发明的有益效果为：
本发明提出的一种弯管底座中带导流筋的潜污泵，在弯管底座、进水喇叭管内中增加了导流筋，导流筋能够避免、降低流动中产生旋涡的对流动状态的影响，从而保持潜污泵弯管底座内流态的稳定，使泵在进口获得稳定、均匀分布的流体介质，对提高潜污泵的效率、使用寿命具有明显的作用。
附图说明
图1所示为本发明的结构示意图；
图2所示为本发明中弯管底座4的结构示意图；
图3所示为本发明图2中A-A流道展开图；
图4所示为本发明图2中K-K截面图；
图5所示为本发明中进水喇叭管3的结构示意图；
图6所示为本发明图5中B-B截面图；
图7所示为本发明图5中俯视图；
附图标记说明：
1-电动机，2-水泵，3-进水喇叭管，31-喇叭管上法兰，32-喇叭管下法兰，33-导流筋Ⅲ，34-导流筋Ⅳ，4-弯管底座，41-进口法兰，42-出口法兰，43-弯管，44-导流筋Ⅰ，45-导流筋Ⅱ，46-肋板，47-底座。
具体实施方式
现结合附图对本发明的具体实施方法进行说明：如图1所示，所述的一种弯管底座中带导流筋的潜污泵，包括电动机1，水泵2，进水喇叭管3，弯管底座4，其中弯管底座4包括进口法兰41，出口法兰42，弯管43，肋板46，底座47，以及具有稳定流动作用的导流筋44～45；导流筋44～45对称于弯管底座4的对称平面固定在弯管底座4内，导流筋44与导流筋45之间留有流动间隙，以保证固体颗粒可以通过，避免造成阻塞；进水喇叭管3中设置了相同结构的导流筋33～34，导流筋33～34与导流筋44～45的出口边45-2同向安装；导流筋33、34、44、45的边缘呈圆弧曲线形状，表面打磨光滑，防止纤维缠绕；
设计参数：弯管底座直径D＝500mm，最大颗粒直径：80mm
工作介质：含有较多纤维、纸屑、果品等固体悬浮物污水，
确定其他参数：
(1)导流筋44～45的安装半径为R：
①弯管底座的管径系数K为
②弯管底座的水力损失计算式为
ξ＝0.176K-3.4+0.128 式三
L＝0.5πKD 式四
③将式一，式三，式四带入式二中，得到以K为自变量的式五
④以K为自变量，对式五求导，取λ＝0.06，计算得到K值；
取R＝500*1.52＝760mm；
(2)导流筋Ⅰ与导流筋Ⅱ之间的流动间隙取88mm；
(3)由于工作介质是存在较多长纤维的污水，导流筋44～45进口边41与进水法兰面之间夹角θ取20°
以上所述只是本发明的优选实施方案，对于本技术领域的技术人员来说，在不付出任何创造性劳动的情况下对本发明的任何改进，都属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种弯管底座中带导流筋的潜污泵，包括电动机(1)，水泵(2)，进水喇叭管(3)，弯管底座(4)，其中弯管底座(4)包括进口法兰(41)，出口法兰(42)，弯管(43)，肋板(46)，底座(47)，其特征在于：弯管底座(4)还包括具有稳定流动作用的导流筋Ⅰ～Ⅱ(44～45)；所述导流筋Ⅰ～Ⅱ(44～45)对称于弯管底座(4)的对称平面固定在弯管底座(4)内，导流筋Ⅰ(44)与导流筋Ⅱ(45)之间留有流动间隙；所述导流筋Ⅰ～Ⅱ(44～45)靠近进口法兰(41)的一边为进口边(45-1)，靠近出口法兰(42)的一边为出口边(45-2)，进口边(45-1)与进口法兰面之间设置夹角θ，θ的取值范围为0—60°；所述导流筋Ⅰ～Ⅱ(44～45)的边缘表面打磨光滑；
2.根据权利要求1所述的一种弯管底座中带导流筋的潜污泵，其特征在于：所述导流筋Ⅰ～Ⅱ(44～45)的安装半径为R，R按照以下方法计算得到：
步骤一：定义弯管底座(4)的管径系数K
步骤二：列出弯管底座(4)的水力损失计算式
式二中ξ为方向变化损失系数，按照式三计算得到：
ξ＝0.176K-3.4+0.128 式三
式二中L为弯管底座(4)中心轴线长度，按照式四计算：
L＝0.5πKD 式四
步骤三：将式一，三，四带入式二中，得到以K为自变量的式五
步骤四：以K为自变量，对式五求导，得到K值；
步骤五：按照公式R＝KD计算得到R值；
式中：h—弯管底座(4)造成的水力损失，m；
ξ—方向变化损失系数；
λ—沿程阻力损失系数，λ取值范围为0.044—0.074，管径大者取小值；
v—介质平均流速，m/s；
L—弯管底座(4)中心轴线长度，m；
D—弯管底座(4)进口直径，m；
g—重力加速度，m/s2
K—管径系数；
R—导流筋Ⅰ～Ⅱ(44～45)安装半径，m；
3.根据权利要求1所述的一种弯管底座中带导流筋的潜污泵，其特征在于：所述导流筋Ⅰ(44)与导流筋Ⅱ(45)之间的流动间隙等于潜污泵最大通过颗粒直径的1.1倍；
4.根据权利要求1所述的一种弯管底座中带导流筋的潜污泵，其特征在于：所述进水喇叭管(3)中设置了相同结构的导流筋Ⅲ～Ⅳ(33～34)；
5.根据权利要求1所述的一种弯管底座中带导流筋的潜污泵，其特征在于：所述导流筋Ⅲ～Ⅳ(33～34)与导流筋Ⅰ～Ⅱ(44～45)的出口边(45-2)同向；
6.根据权利要求1所述的一种弯管底座中带导流筋的潜污泵，其特征在于：所述导流筋Ⅰ～Ⅱ(44～45)的进口边(41)与进口法兰面之间设置的夹角为θ，当工作介质为清污水时，θ取0°—5°；
7.根据权利要求1所述的一种弯管底座中带导流筋的潜污泵，其特征在于：所述导流筋Ⅰ～Ⅱ(44～45)的进口边(41)与进口法兰面之间设置的夹角为θ，当工作介质为带固体颗粒及各种长纤维的污水时，θ取18°—20°，数值越大者排污效果越佳。
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