CN109707661A - 一种带异型导水锥的泵装置 - Google Patents
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Abstract
一种带异型导水锥的泵装置，属于水利工程技术领域，其特征是，所述出水导水锥为异型出水导水锥，该异型出水导水锥与导叶体连成整体，其尾部延伸至出水弯管内。本发明用于泵装置的设计，当水流从水泵导叶流出时，流速较大，进入出水弯管后水流流向沿途发生改变，在经过异型导水锥以后，其流向更加符合弯管段的变化，水流更加均匀、阻力较小，水流在流经异型出水导水锥后所产生的水力损失比传统形式更小，有利于泵装置效率的提高。
Description
技术领域
本发明涉及泵装置，具体地说是一种带异型导水锥的轴伸泵装置，属于水利工程技术领域，尤其是水力机械技术领域，也属于流体机械领域。
背景技术
泵装置一般由进水流道、泵段和出水流道组成，其中泵段是由叶轮和导叶体两部分组成。为了保证泵装置工作性能，要求叶轮进口处及导叶体出口处水流分布均匀，所以在叶轮前部和导叶体尾部加设导水锥，使进入叶轮和出水流道内的水流分布均匀，尤其是出水导水锥对回收剩余环量的动能有重要的作用。设计合理的出水导水锥对提高泵装置性能和运行稳定性都有重要意义。目前，传统泵装置中均采用轴对称的出水导水锥，针对导水锥形式的研究也都是基于对称形式展开的。而实际上，导叶体后面连接的是出水弯管，水流从导叶体流出进入到弯管以后，水流流向沿途发生改变，显然在导叶体尾部加设对称式导水锥不尽合理，可能会阻碍水流的变向，增加水流的阻力，产生较大的水力损失。因此，应该寻找一种使水力损失较小、能有效回收出水剩余环量的动能的导叶体尾部的出水导水锥。
发明内容
本发明的目的在于解决轴伸式泵装置水流以较高流速从水泵导叶流出时，进入出水弯管后水流途发生改变与常规直伸导水锥撞击产生较大水力损失，降低水泵效率的问题，提供一种带有异型导水锥的泵装置，使水流流经出水导水锥产生的水力损失更小，以提高泵装置性能。
为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
一种带异型导水锥的泵装置，包括进水流道、叶轮、导叶体、出水流道及分别置于叶轮前部的进水导水锥和置于导叶体尾部的出水导水锥，其特征是，所述出水导水锥为异型出水导水锥，该异型出水导水锥与导叶体连成整体，其尾部延伸至出水弯管内。
进一步地，所述异型出水导水锥以出水弯管的中心线为中心线，其与中心线垂直的断面为圆形。
进一步地，所述异型出水导水锥顺水流方向弯曲，且断面面积逐渐减小。
进一步地，所述异型出水导水锥的平面形状为对称结构，所述异型出水导水锥的立面形状为非对称结构。
进一步地，所述异型出水导水锥的一端与导叶体轮毂相连，且异型出水导水锥与导叶体轮毂相连的一端的断面尺寸与导叶体轮毂的断面尺寸相等，其直径为(0.35-0.4)D，D为水泵叶轮直径。
进一步地，所述异型出水导水锥顺水流方向的长度（即其头部、尾部分别在轴线上投影之间的直线距离）为(0.8-1.1)D，D为水泵叶轮直径。
进一步地，所述异型出水导水锥尾部偏离泵轴线的距离Δd=(0.15-0.25)D，D为水泵叶轮直径。
本发明用于泵装置的设计，当水流从水泵导叶流出时，流速较大，进入出水弯管后水流流向沿途发生改变，在经过异型导水锥以后，其流向更加符合弯管段的变化，水流更加均匀、阻力较小，水流在流经异型出水导水锥后所产生的水力损失比传统形式更小，有利于泵装置效率的提高。
本发明适用于各种低扬程轴伸泵装置，改善出水流道流态，降低水力损失，提高泵装置效率，降低能耗，技术可靠，易于实施，应用前景广阔，经济效益大。
附图说明
图1为本发明的平面剖视图；
图1（a）为图1中异型出水导水锥的断面细节图；
图2为本发明的立面剖视图；
图2（a）为图2中异型出水导水锥的断面细节图；
图3为本发明的三维透视图；
图中：1-进水流道、2-进水导水锥、3-叶轮、4-导叶体、5-异型出水导水锥、6-出水流道。
具体实施方式
本发明适用于各种低扬程轴伸泵装置，按照本设计要求设计绘图。
一种带有异型导水锥的泵装置，包括进水流道1、进水导水锥2、叶轮3、导叶体4、异型出水导水锥5、出水流道6。该异型出水导水锥设于导叶体尾部，延伸至出水弯管内，顺水流方向长度为(0.8-1.1)D，D为水泵叶轮直径。
从平面上看该异型导水锥为对称结构，从立面上看其为非对称结构，随出水弯管内水流方向的变化而变化（顺水流方向弯曲）。该异型导水锥的一端与导叶轮毂相连，且断面尺寸与导叶轮毂尺寸相等。
异型出水导水锥以出水弯管的中心线为中心线，其与中心线垂直的断面为圆形。该异型出水导水锥与中心线垂直的断面为圆形，如图2，断面1-1直径D h=(0.2-0.4)D，D为水泵叶轮直径；断面2-2直径为0.9Dh；断面3-3直径为0.87D h；断面4-4直径为0.8D h；断面5-5直径为0.74D h；断面6-6直径为0.67D h；断面7-7直径为0.55D h；断面8-8直径为0.37D h；尾部为封闭的曲线型结构。
异型导水锥是固定的，不旋转，与导叶体连成整体，采用金属构件。异型导水锥从立面看其尾部偏离泵轴线的距离Δd=(0.15-0.25)D（即异型出水导水锥的尾部终点至泵轴线的距离），D为水泵叶轮直径。
本发明适用于各种轴伸式泵装置，能够使出水水流更加平顺，损失更小，提高泵装置整体性能，节能降耗。
Claims (7)
1.一种带异型导水锥的泵装置，包括进水流道、叶轮、导叶体、出水流道及分别置于叶轮前部的进水导水锥和置于导叶体尾部的出水导水锥，其特征是，所述出水导水锥为异型出水导水锥，该异型出水导水锥与导叶体连成整体，其尾部延伸至出水弯管内。
2.根据权利要求1所述的一种带异型导水锥的泵装置，其特征是，所述异型出水导水锥以出水弯管的中心线为中心线，其与中心线垂直的断面为圆形。
3.根据权利要求2所述的一种带异型导水锥的泵装置，其特征是，所述异型出水导水锥顺水流方向弯曲，且断面面积逐渐减小。
4.根据权利要求3所述的一种带异型导水锥的泵装置，其特征是，所述异型出水导水锥的平面形状为对称结构，所述异型出水导水锥的立面形状为非对称结构。
5.根据权利要求1所述的一种带异型导水锥的泵装置，其特征是，所述异型出水导水锥的一端与导叶体轮毂相连，且异型出水导水锥与导叶体轮毂相连的一端的断面尺寸与导叶体轮毂的断面尺寸相等，其直径为(0.35-0.4)D，D为水泵叶轮直径。
6.根据权利要求1所述的一种带异型导水锥的泵装置，其特征是，所述异型出水导水锥顺水流方向的长度为(0.8-1.1)D，D为水泵叶轮直径。
7.根据权利要求1所述的一种带异型导水锥的泵装置，其特征是，所述异型出水导水锥尾部偏离泵轴线的距离Δd=(0.15-0.25)D，D为水泵叶轮直径。
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