CN110159594A - 一种适用于叶片泵的扩压器 - Google Patents

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CN110159594A CN201910392280.8A CN201910392280A CN110159594A CN 110159594 A CN110159594 A CN 110159594A CN 201910392280 A CN201910392280 A CN 201910392280A CN 110159594 A CN110159594 A CN 110159594A
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文海罡
刘清友
叶道星
张葛祥
杨强
王宇
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Xihua University
Chengdu Univeristy of Technology
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Xihua University
Chengdu Univeristy of Technology
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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
    • F04D29/448—Fluid-guiding means, e.g. diffusers especially adapted for liquid pumps bladed diffusers
    • 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
    • F04D29/66—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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  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

本发明公开了一种适用于叶片泵的扩压器。由平面环形结构的前盖板和后盖板、及前盖板与后盖板之间对称布置的导叶构成，在前盖板与后盖板之间设置有与前盖板和后盖板平面平行布置并与各导叶相交、环形结构的隔离板；环形结构的隔离板的径向长度小于前盖板或后盖板环的径向长度。隔离板的内径等于导叶进口直径；隔离板的外径小于导叶出口直径。本发明扩压器结构能够有效地改善叶片泵扩压器的导叶或蜗壳的流场分布、增加流动的稳定性，降低流体的能量损失，提高叶片泵的整体性能。经过试验测量后，发现采用本发明的扩压器可以提高0.5％～2％的扩压性能，节能效果明显。

Description

一种适用于叶片泵的扩压器
技术领域
本发明属于流体输送泵设计制造技术领域，特别涉及一种适用于叶片泵的扩压器的设计与制造。
背景技术
在石油化工、农业、电力工业应用中，常常需要利用叶片泵输送流动介质。扩压器是叶片泵的重要组成结构，包括导叶或蜗壳结构，扩压器作为叶片泵关键的水力部件很大程度上影响着输送效率。
由于流体在扩压器中压力和速度分布不均，导致其在空间上形成复杂的三元流动，在扩压器流道中形成多种形式的漩涡，造成流体的能量损失及流动的不稳定。随着技术与市场的需求的发展，目前亟需一种可以改善扩压器内的流场分布、增加流动的稳定性，降低流体的能量损失，提高叶片泵整体性能的扩压器。
发明内容
本发明根据现有技术的不足公开了一种适用于叶片泵的扩压器。本发明要解决的技术问题是提供一种扩压器，本发明扩压器能够有效地改善叶片泵扩压器内的流场分布、增加流动的稳定性，降低流体的能量损失，提高叶片泵的整体性能。
本发明通过以下技术方案实现：
适用于叶片泵的扩压器，所述扩压器由平面环形结构的前盖板和后盖板、及前盖板与后盖板之间对称布置的导叶构成，其特征在于：在前盖板与后盖板之间设置有与前盖板和后盖板平面平行布置并与各导叶相交、环形结构的隔离板。
所述环形结构的隔离板的径向长度小于前盖板或后盖板环的径向长度。隔离板的内径等于导叶进口直径；隔离板的外径小于导叶出口直径。
所述隔离板截面由水流方向厚度渐变大，隔离板结构及其安装位置由下列各式获得：：
l＝(0.7～0.85)L；
δout＝(3％～6％)h2；
δin＝(2％～5％)h1；
式中：l—隔离板的径向长度；L—过流通道长度；h1—过流通道进口高度；h2—过流通道出口高度；hm—隔离板进口与前盖板的高度；δin—隔离板的进口厚度；δout—隔离板的出口厚度；以上各长度、高度、厚度参数的单位为米，θ是隔离板上下过流表面之间的夹角。
所述隔离板上下过流表面形成的夹角应大于0°、小于6°。
本发明有益性：本发明扩压器结构能够有效地改善叶片泵扩压器的导叶或蜗壳的流场分布、增加流动的稳定性，降低流体的能量损失，提高叶片泵的整体性能。经过试验测量后，发现采用本发明的扩压器可以提高0.5％～2％的扩压性能，节能效果明显。
附图说明
图1是本发明扩压器结构示意图；
图2是本发明扩压器局部剖视结构示意图；
图3是本发明扩压器隔离板结构示意图。
图中，1是前盖板，2是隔离板，3是导叶，4是后盖板，l是隔离板径向长度，δin是隔离板的进口厚度，δout是隔离板出口厚度，h1是前盖板与后盖板之间的过流通道进口高度，h2是前盖板与后盖板之间的过流通道出口高度，hm是隔离板进口与前盖板的高度，L是前盖板与后盖板之间的过流通道长度，θ是隔离板上下过流表面之间的夹角。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明进一步说明，具体实施方式是对本发明原理的进一步说明，不以任何方式限制本发明，与本发明相同或类似技术均没有超出本发明保护的范围。
结合附图。
本发明适用于叶片泵的扩压器由平面环形结构的前盖板1和后盖板4、及前盖板1与后盖板4之间对称布置的导叶3构成，在前盖板1与后盖板4之间设置有与前盖板1和后盖板4平面平行布置与各导叶3相交的、环形结构的隔离板2。
环形结构的隔离板2的径向长度l小于前盖板1或后盖板4环的径向长度。
安装时隔离板2的内径等于导叶3进口直径，隔离板2的外径小于导叶3出口直径。
本发明隔离板2截面沿水流方向厚度渐变大，隔离板2结构及其安装位置由下列各式获得：
l＝(0.7～0.85)L；
δout＝(3％～6％)h2；
δin＝(2％～5％)h1；
式中：l—隔离板的径向长度；L—过流通道长度；h1—过流通道进口高度；h2—过流通道出口高度；hm—隔离板进口与前盖板的高度；δin—隔离板的进口厚度；δout—隔离板的出口厚度；以上各长度、高度、厚度参数的单位为米，θ是隔离板上下过流表面之间的夹角。
本发明优选隔离板2上下过流表面形成的夹角为大于0°、小于6°。
通过对比试验测量，采用本发明的扩压器可以提高0.5％～2％的扩压性能，对于叶片泵而言可以使泵的整体效率提高1％～1.5％；流体流出扩压器后压力脉动减少15％。对于一台轴功率为5000kW的电站用泵而言，采用本发明的扩压器，可以将泵的轴功率减低50～75kW，如果按照电厂全年无休运行，那么每年可以节省4.38×105～6.57×105kW·h，节能效果明显。

Claims (5)

1.一种适用于叶片泵的扩压器，所述扩压器由平面环形结构的前盖板(1)和后盖板(4)、及前盖板(1)与后盖板(4)之间对称布置的导叶(3)构成，其特征在于：在前盖板(1)与后盖板(4)之间设置有与前盖板(1)和后盖板(4)平面平行布置并与各导叶(3)相交的、环形结构的隔离板(2)。
2.根据权利要求1所述的适用于叶片泵的扩压器，其特征在于：所述环形结构的隔离板(2)的径向长度(l)小于前盖板(1)或后盖板(4)环的径向长度。
3.根据权利要求1所述的适用于叶片泵的扩压器，其特征在于：隔离板(2)的内径等于导叶(3)进口直径；隔离板(2)的外径小于导叶(3)出口直径。
4.根据权利要求1或2或3所述的适用于叶片泵的扩压器，其特征在于：所述隔离板(2)截面沿水流方向厚度渐变大，隔离板(2)结构及其安装位置由下列各式获得：
l＝(0.7～0.85)L；
δout＝(3％～6％)h2；
δin＝(2％～5％)h1；
式中：l—隔离板的径向长度；L—过流通道长度；h1—过流通道进口高度；h2—过流通道出口高度；hm—隔离板进口与前盖板的高度；δin—隔离板的进口厚度；δout—隔离板的出口厚度；以上各长度、高度、厚度参数的单位为米，θ是隔离板上下过流表面之间的夹角。
5.根据权利要求4所述的适用于叶片泵的扩压器，其特征在于：所述隔离板(2)上下过流表面形成的夹角大于0°、小于6°。
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