CN107795522A - 一种增强自吸的多级离心泵 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种增强自吸的多级离心泵，属于流体机械技术领域。它解决了现有多级离心泵自吸稳定性差，自吸速度差的问题。本增强自吸的多级离心泵，包括电机以及泵壳，泵壳上设置有多级离心泵入口与多级离心泵出口，且泵壳内部具有连接入口与出口的泵壳腔体，泵壳腔体内设置有离心导叶外壳，泵壳腔体内设置有入口腔体，入口腔体的前端设置有挡水板，其后端具有与离心导叶外壳相对应的叶轮入口，叶轮入口与挡水板之间开设有回流孔，回流孔底端设置有止回阀芯，止回阀芯上具有抵靠于回流孔边沿处的弹簧，离心导叶外壳上设置有环形多孔板，多孔板安装于离心泵出口与回流孔之间，靠近离心泵出口。本发明具有性能稳定等优点。

Description

一种增强自吸的多级离心泵
技术领域
本发明属于流体机械技术领域，涉及一种多级离心泵，特别涉及一种增强自吸的多级离心泵。
背景技术
泵是一种量大面广、能量消耗巨大的通用机械，凡是有液体流动的地方几乎都有泵在工作。在所有泵类产品中，小型多级离心泵具有结构简单、使用维修方便、流量大、扬程高、能效优等优点，在城市输水、工业、采矿等多个行业应用广泛。相对于喷射泵、旋涡泵等主流小型陆上泵，小型多级离心泵，特别是不锈钢制的多级离心泵，因其能效具有明显优势，且抗汽蚀能力也很强，加上多级离心泵本身的工作噪音也相对较低，所以如果结合流动机理与水力优化设计出一款能够实现自吸的多级离心泵，则该类泵的市场前景将不可估量。
近来有些国际泵业巨头和国内泵商都积极开发小型自吸式不锈钢多级离心泵，如格兰富、力坚泵业等。与单级的自吸式离心泵（也称管道泵）类似，近来由力坚泵业自主开发和制造，并已发明公开的的自吸式多级离心泵，也是通过提供一个气液混合的入口腔体，使得自吸阶段，泵腔内预灌的水在经过叶轮增压加速获得能量后，经过回流孔返回入口腔体，最终由回流流体带动气液界面的波动、进而融合气体进入进口腔体内的流体，实现气液混合；所形成的气液两相流体在叶轮入口的吸引下进入叶轮、导叶进行加速、增压，最后排入开有出口的泵壳腔体，由于气泡的浮力来实现气液分离；泵壳腔体内的水在叶轮入口与泵壳腔体之间存在的压差的驱动下，经由回流孔涌入进口腔体。当自吸阶段结束，回流孔阀芯在泵壳腔体剧增的水压作用下，被挤向回流孔，从而关闭回流孔。
尽管如此，这种类似于传统自吸式离心泵的自吸能力比较有限，一般吸程不会超过8m，甚至于有些厂家的吸程只有4-5m，自吸的稳定性和速度也存在较大缺陷，因此如何提高小型多级离心泵的吸程和自吸的稳定性，实现自吸速度的提升是一个亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术中存在的本发明的目的是针对目前自吸式多级离心泵吸程不高、自吸稳定性差的不足，提供了一种增强自吸的多级离心泵。
本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种增强自吸的多级离心泵，包括电机以及与电机相连接的泵壳，所述的泵壳上设置多级离心泵入口与多级离心泵出口，且泵壳内部具有连接入口与出口的泵壳腔体，所述的泵壳腔体内设置有离心导叶外壳，其特征在于，所述的泵壳腔体内设置有与多级离心泵入口相连通的入口腔体，所述的入口腔体的前端设置有挡水板，其后端具有与离心导叶外壳相对应的叶轮入口，所述的叶轮入口与挡水板之间开设有回流孔，所述的回流孔底端设置有止回阀芯，所述的止回阀芯上具有抵靠于回流孔边沿处的弹簧，所述的离心导叶外壳上设置有用于稳定泵壳腔体稳定性的环形多孔板，多孔板安装于离心泵出口与回流孔之间，靠近离心泵出口。
本增强自吸的多级离心泵的技术效果为：自吸阶段，入口腔体内的气液两相流体经过多级叶轮与导叶的增压、提速与导流以后喷射进入泵壳腔体，由于泵壳腔体内此时预灌的流体往往在叶轮高速旋转的作用下难以灌满整个泵壳腔体，加上对气液两相流体进行最后做功的最后一级叶轮和导叶的作用，流入泵壳腔体的气液两相流体是沿类似于螺旋轨迹的运动流向泵入口方向；这个流动特性直接造成处于入口腔体底端的回流孔附近的流动极不稳定，从而导致多级离心泵自吸的不稳定性，吸程也因此受到影响。本发明利用环形多孔板对泵壳腔体内强不稳定的流动进行充分整流，使泵壳腔体内的有能高速流体在经过环形多孔板后流动均匀性显著增强，流体速度减弱，压力提升，即流体的动能转化成压力势能，提升入口腔体与叶轮入口之间的压差，提高自吸阶段泵内循环流动的稳定性。
在上述的一种增强自吸的多级离心泵中，所述的环形多孔板布满多级离心泵导叶外壳与泵壳之间的圆环形空间。
在上述的一种增强自吸的多级离心泵中，所述的环形多孔板安装于泵出口与回流孔之间，距离泵出口为0.01D-2.0D，D为多级离心泵出口直径；
在上述的一种增强自吸的多级离心泵中，所述的环形多孔板孔隙率，即孔占整个环形板横断表面积的比例，为20%-99%；
在上述的一种增强自吸的多级离心泵中，所述环形多孔板的孔为同等大小、同等形状；
在上述的一种增强自吸的多级离心泵中，所述环形多孔板的孔可以为扇形、梯形、矩形、圆形及其它形状。
与现有技术相比，本增强自吸的多级离心泵具有以下效果：
1.环形多孔板使得泵腔内的流动在进入回流孔前得到充分的整流，流动的稳定性大大提升。
2. 环形多孔板将泵壳腔体分隔成两个部分，靠近回流孔一侧的腔体不仅流动的均匀性得到提高，并且在多孔板的作用下该腔体内的流体能够减速增压，提升回流流体的压力，使得入口腔体与叶轮入口之间的压差更大，更有利于入口腔体内气液混合的进行。
3.本发明的环形多孔板结构简单、安装方便、加工难度小，产业化的可行性非常高。
附图说明
图1为本发明所述增强自吸的多级离心泵结构示意图；
图中，1、环形多孔板；2、止回阀芯；3、回流孔；4、多级离心泵入口；5、泵壳；6、水位挡板；7、多级离心泵入口腔体；8、多级离心泵出口；9、电机；10、弹簧；11、叶轮入口；12、离心导叶外壳；13、泵壳腔体。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
如图1所示，本增强自吸的多级离心泵，包括一个用于稳定泵壳腔体稳定性的环形多孔板1，多孔板安装于离心泵出口8与回流孔4之间，靠近离心泵出口8。当多级离心泵泵壳腔体13内预灌好水，入口腔体7内的水位也达到水位挡板6上缘，电机9启动后，多级离心泵开始进入自吸阶段，入口腔体7内的气液两相流体经过多级叶轮与导叶的增压、加速与导流后喷射进入泵壳腔体13，由于泵壳腔体13内此时预灌的流体往往在叶轮高速旋转的作用下难以灌满整个泵壳腔体13，加上对气液两相流体进行最后做功的最后一级叶轮和导叶的作用，流入泵壳墙体13的气液两相流体是沿类似于螺旋轨迹的运动流向泵入口4方向；这个流动特性直接造成处于入口腔体底端的回流孔3附近的流动极不稳定，从而导致多级离心泵自吸的不稳定性，吸程也因此受到影响。本发明利用环形多孔板1对泵壳腔体13内强不稳定的流动进行充分整流，使泵壳腔体13内的有能高速流体在经过环形多孔板后流动均匀性显著增强，流体速度减弱，压力提升，即流体的动能转化成压力势能，充分稳定回流孔3附近的流动，提升入口腔体与叶轮入口之间的压差，提高自吸阶段泵内循环流动的稳定性。
进一步细说，环形多孔板布满多级离心泵导叶外壳与泵壳之间的圆环形空间。
进一步细说，环形多孔板安装于泵出口与回流孔之间，距离泵出口为0.01D-2.0D，D为多级离心泵出口直径。
进一步细说，环形多孔板孔隙率，即孔占整个环形板横断表面积的比例，为20%-99%。
进一步细说，环形多孔板的孔为同等大小、同等形状。
进一步细说，环形多孔板的孔可以为扇形、梯形、矩形、圆形及其它形状。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
尽管本文较多地使用了环形多孔板1、止回阀芯2、回流孔3、多级离心泵入口4、泵壳5、水位挡板6、多级离心泵入口腔体7、多级离心泵出口8、电机9、弹簧10、叶轮入口11、离心导叶外壳12、泵壳腔体13等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims (6)

1.一种增强自吸的多级离心泵，包括电机（9）以及与电机（9）相连接的泵壳（5），所述的泵壳（5）上设置多级离心泵入口（4）与多级离心泵出口（8），且泵壳（5）内部具有连接入口与出口的泵壳腔体（13），所述的泵壳腔体（13）内设置有离心导叶外壳（12），其特征在于，所述的泵壳腔体（13）内设置有与多级离心泵入口（4）相连通的入口腔体，所述的入口腔体的前端设置有挡水板，其后端具有与离心导叶外壳（12）相对应的叶轮入口（11），所述的叶轮入口（11）与挡水板之间开设有回流孔（3），所述的回流孔（3）底端设置有止回阀芯（2），所述的止回阀芯（2）上具有抵靠于回流孔（3）边沿处的弹簧（10），所述的离心导叶外壳（12）上设置有用于稳定泵壳腔体（13）稳定性的环形多孔板（1），多孔板安装于多级离心泵出口（8）与回流孔（3）之间，靠近多级离心泵出口（8）。
2.根据权利要求1所述的一种增强自吸的多级离心泵，其特征在于，所述的环形多孔板（1）布满多级离心泵导叶外壳与泵壳（5）之间的圆环形空间。
3.根据权利要求1所述的一种增强自吸的多级离心泵，其特征在于，所述的环形多孔板（1）安装于泵出口与回流孔（3）之间，距离泵出口为0.01D-2.0D，D为多级离心泵出口（8）直径。
4.根据权利要求1所述的一种增强自吸的多级离心泵，其特征在于，所述的环形多孔板（1）孔隙率，即孔占整个环形板横断表面积的比例，为20%-99%。
5.根据权利要求1所述的一种增强自吸的多级离心泵，其特征在于，所述环形多孔板（1）的孔为同等大小、同等形状。
6.根据权利要求1所述的一种增强自吸的多级离心泵，其特征在于，所述环形多孔板（1）的孔可以为扇形、梯形、矩形、圆形及其它形状。
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