CN114962337A - 一种用于立式离心泵的下沉式进口导叶 - Google Patents

一种用于立式离心泵的下沉式进口导叶 Download PDF

Info

Publication number
CN114962337A
CN114962337A CN202210693249.XA CN202210693249A CN114962337A CN 114962337 A CN114962337 A CN 114962337A CN 202210693249 A CN202210693249 A CN 202210693249A CN 114962337 A CN114962337 A CN 114962337A
Authority
CN
China
Prior art keywords
guide vane
inlet guide
sunken
centrifugal pump
sinking type
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202210693249.XA
Other languages
English (en)
Inventor
尤保健
康灿
芦洪钟
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shanghai Kaiquan Pump Group Co Ltd
Original Assignee
Shanghai Kaiquan Pump Group Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shanghai Kaiquan Pump Group Co Ltd filed Critical Shanghai Kaiquan Pump Group Co Ltd
Priority to CN202210693249.XA priority Critical patent/CN114962337A/zh
Publication of CN114962337A publication Critical patent/CN114962337A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • 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
    • 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
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2240/00—Components
    • F05D2240/10—Stators
    • F05D2240/12—Fluid guiding means, e.g. vanes
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30—Nuclear fission reactors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

本发明涉及一种用于立式离心泵的下沉式进口导叶，该用于立式离心泵的下沉式进口导叶安装在泵体和叶轮之间，该用于立式离心泵的下沉式进口导叶包括：轮毂、多个下沉式进口导叶叶片、下沉式进口导叶壳体、防预旋板、预留空间；所有的下沉式进口导叶叶片均是一端固定在轮毂上，另一端固定在下沉式进口导叶壳体上，防预旋板固定在其中一片下沉式进口导叶叶片上；预留空间设置在下沉式进口导叶壳体的外围上。本发明固定在泵体上，不需要轴的带动，不损失轴功率；通过下沉式进口导叶使液体的压能升高，抑制汽泡的产生。

Description

一种用于立式离心泵的下沉式进口导叶
技术领域
本发明涉及一种进口导叶，具体涉及一种不但可以提高立式离心泵的抗汽蚀性能，还可以改善叶轮叶片的入流条件的用于立式离心泵的下沉式进口导叶。
背景技术
汽蚀是离心泵运行中的常见现象。汽蚀发生时，离心泵流道内将出现由于局部低压而形成的汽泡，该局部低压一般出现在叶片进口边附近。汽泡随着主流迁移至高压区域时将发生溃灭，汽泡瞬间溃灭时产生的冲击波对过流壁面形成冲击作用，反复冲击将破坏过流壁面。汽泡的数量多时，液体在离心泵内的流动状态受到影响，离心泵的做功能力下降，运行出现不稳定，甚至整个离心泵机组产生振动。所以，提高离心泵的抗汽蚀性能十分重要。
目前，提高泵的抗汽蚀性能的手段主要有以下几种：(1)、优化叶轮的几何参数。例如增大叶轮进口直径,增大叶片入口边宽度,改变叶轮前盖板进口部分曲率半径，减小叶片进口边厚度等；(2)、在叶轮上游加装诱导轮。在离心泵叶轮上游设置一个诱导轮，可以为流入叶轮的流体增压，从而提高离心泵的抗汽蚀性能。设置诱导轮将增加泵的轴向长度，另外在偏工况运行时可能会导致泵效率明显下降；(3)、离心泵叶轮采用抗汽蚀材料制造，如硬质工具钢、碳化钨等；或者对泵过流部件表面进行处理，如喷镀耐汽蚀金属材料或非金属涂料。这些方法有助于保护叶轮，但会提高叶轮的加工制造成本；(4)、在离心泵叶轮后盖板上设置平衡孔。平衡孔可以将叶轮后盖板外侧的高压水引入叶轮流道内的低压区域，提高低压区域内液体的压力。但自平衡孔流入的高速液流会干扰叶轮内的流体流动，导致离心泵的效率下降。
目前提高离心泵抗汽蚀性能的手段，要么成本过高，要么降低泵的效率。本文针对叶轮吸入口在上方的立式离心泵发明一种下沉式进口导叶，制造成本较低，不需要轴功率的输入，并且有整流的作用，可以进一步提高泵的效率。
发明内容
针对上述问题，本发明的主要目的在于提供一种不但可以提高立式离心泵的抗汽蚀性能，还可以改善叶轮叶片的入流条件的用于立式离心泵的下沉式进口导叶。
本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：一种用于立式离心泵的下沉式进口导叶，所述用于立式离心泵的下沉式进口导叶安装在泵体和叶轮之间，所述用于立式离心泵的下沉式进口导叶包括：轮毂、多个下沉式进口导叶叶片、下沉式进口导叶壳体、防预旋板、预留空间。
所有的下沉式进口导叶叶片均是一端固定在轮毂上，另一端固定在下沉式进口导叶壳体上，防预旋板固定在其中一片下沉式进口导叶叶片上；预留空间设置在下沉式进口导叶壳体的外围上。
在本发明的具体实施例子中，所述轮毂在水流的来水方向为采用流线型设计的轮毂。
在本发明的具体实施例子中，下沉式进口导叶的壳体的进口边为采用圆弧形设计的进口边。
在本发明的具体实施例子中，防预旋板通过焊接的方式与下沉式进口导叶叶片和下沉式进口导叶的壳体的进口边焊接在一起。
在本发明的具体实施例子中，防预旋板采用弧形设计，防预旋板的最外侧与下沉式进口导叶外侧距离范围为3～5mm。
在本发明的具体实施例子中，下沉式进口导叶外围的预留空间内加工有螺柱孔，螺柱孔沿圆周方向均匀分布，螺柱孔和连接螺栓配合，将下沉式进口导叶固定在泵体上。
在本发明的具体实施例子中，下沉式进口导叶叶片的出口边和叶轮叶片进口边之间的距离为5～10mm。
在本发明的具体实施例子中，下沉式进口导叶的外径D0等于泵进口直径Ds。下沉式进口导叶的进口直径D1＝0.8～0.9Ds。
在本发明的具体实施例子中，下沉式进口导叶的叶片较叶轮叶片少1片，且与下沉式进口导叶的叶片匹配的叶轮叶片数大于等于7。
本发明的积极进步效果在于：本发明提供的用于立式离心泵的下沉式进口导叶有如下优点：
(1)、下沉式进口导叶固定在泵体上，不需要轴的带动，不损失轴功率；即使存在摩擦损失，由于下沉式进口导叶流道内的液流速度低，所以损失不大，对泵的效率影响小。
(2)、通过下沉式进口导叶使液体的压能升高，抑制汽泡的产生。
(3)、本发明中针对叶轮吸入口在上方的立式离心泵，下沉式进口导叶安装于叶轮的上游，即上方，液体自下沉式进口导叶流入叶轮时具有下冲作用，会破坏在叶轮叶片进口边附近产生的汽泡。根据目前的加工制造手段，本发明中所述的下沉式进口导叶可以通过铸造、焊接和精加工的方式完成制造。
附图说明
图1为本发明的下沉式进口导叶的装配示意图。
图2为本发明的下沉式进口导叶的二维示意图。
图3-1为本发明的下沉式进口导叶的立体图之一。
图3-2为本发明的下沉式进口导叶的立体图之二。
下面是本发明中标号对应的名称：
图1中：1—轴，2—叶轮，3—泵体，4—下沉式进口导叶壳体，5—连接螺栓，6—口环。
图2中：7—轮毂，8—下沉式进口导叶的进口边，9—防预旋板，10—螺栓孔，11—预留空间，12—下沉式进口导叶叶片。
具体实施方式
下面结合附图给出本发明较佳实施例，以详细说明本发明的技术方案。
图1为本发明的下沉式进口导叶的装配示意图，图2为本发明的下沉式进口导叶的二维示意图，图3-1为本发明的下沉式进口导叶的立体图之一，图3-2为本发明的下沉式进口导叶的立体图之二，如上述图所示：本发明提供的一种用于立式离心泵的下沉式进口导叶，该用于立式离心泵的下沉式进口导叶安装在泵体3和叶轮2之间，该用于立式离心泵的下沉式进口导叶包括：轮毂7、多个下沉式进口导叶叶片12、下沉式进口导叶壳体4、防预旋板9、预留空间11。所有的下沉式进口导叶叶片12均是一端固定在轮毂7上，另一端固定在下沉式进口导叶壳体4上，防预旋板9固定在其中一片下沉式进口导叶叶片12上；预留空间11设置在下沉式进口导叶壳体4的外围上。
在本发明的具体实施过程中，下沉式进口导叶安装在叶轮上游，即上方，其通过螺栓固定在泵体上。在叶轮旋转时，下沉式进口导叶保持静止，不产生明显的能量损耗，对立式离心泵的外特性影响较小。下沉式进口导叶的入口片设置一块防预旋板，防止进入下沉式进口导叶的液体的预旋；下沉式进口导叶的叶片伸入叶轮吸入口的腔体内，下沉式进口导叶叶片的出口边与叶轮叶片的进口边平行。下沉式进口导叶的叶片较叶轮叶片少1片，且与之匹配的叶轮叶片数需大于等于7。下沉式进口导叶可以从两个方面提升泵的抗汽蚀性能，一方面，下沉式进口导叶的叶片可以阻碍由于叶轮叶片的旋转引起的叶轮吸入口部分的液流旋转，降低液流的动能，则意味着增加液流的压能，避免汽泡的产生；另一方面，即使在叶轮叶片进口边产生了汽泡，汽泡受到自下沉式进口导叶流出的液流的下冲作用，也将抑制汽泡进一步向下游扩散。下沉式进口导叶适用于叶轮入口在上侧的立式离心泵，也可以用于多级立式离心泵。
下面结合图2对下沉式进口导叶的结构和尺寸作具体说明：
下沉式进口导叶的轮毂7采用流线型设计，减少来流由于流线偏转产生的水力损失。下沉式进口导叶的壳体的进口边8采用圆弧形设计，如图2中所示，抑制液体流入下沉式进口导叶时产生的脱流，同时减少冲击损失。下沉式进口导叶的进口采用一片平面形状的防预旋板9，防预旋板通过焊接的方式与叶片前伸式导流栅壳体内壁连接，可以抑制进入下沉式进口导叶的液体的预旋。防预旋平板采用弧形设计，其最外侧与下沉式进口导叶外侧距离t＝3～5mm，便于安装。下沉式进口导叶外围加工10个螺柱孔，沿圆周方向均匀分布，用以将下沉式进口导叶固定在泵体上。下沉式进口导叶在每个螺栓孔位置都留出预留空间11，方便螺柱连接，如图2中所示。下沉式进口导叶的叶片12较叶轮叶片少1片，下沉式进口导叶叶片的出口边与叶轮叶片的进口边平行，在图1所示的轴面投影图上，下沉式进口导叶叶片的出口边(图1上的A处)和叶轮叶片进口边(图1上的B处)之间的距离为5～10mm，该距离过小，则可能引起下沉式进口导叶叶片和叶轮叶片的接触；该距离过大，则不能很好地抑制液流的圆周速度分量。与下沉式进口导叶相匹配的叶轮叶片数大于等于7，叶片数太少则叶片对流体的约束作用弱，反而引起额外的水力损失。下沉式进口导叶的外径D0等于泵进口直径Ds。下沉式进口导叶的进口直径D1≈0.8～0.9Ds，D1过小会导致泵进口液流速度过快，使其压能下降；D1过大则会导致下沉式进口导叶壳体的厚度不够，影响其整体刚度。下沉式进口导叶的出口直径D3与选定的口环相匹配，配合方式采用间隙配合。
下面对下沉式进口导叶的工作原理作具体说明：
下沉式进口导叶不随轴的转动而转动，即保持静止。下沉式进口导叶的叶片伸入叶轮进口腔体内，在轴面投影图上，下沉式进口导叶叶片的出口边与叶轮的进口边平行。由于下沉式进口导叶的存在，抑制了叶轮旋转对液流的牵连作用，提高了叶轮叶片进口边附件的液流的压能。即使叶轮叶片进口边附近产生了汽泡，自下沉式进口导叶叶片流出的液流具有下冲作用，可以将汽泡约束在叶轮叶片进口边靠近后盖板的区域，汽泡不会向叶轮叶片流道中扩散而影响泵的扬程。这种进口导叶结构，不但可以提高立式离心泵的抗汽蚀性能，还可以改善叶轮叶片的入流条件。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内，本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (9)

1.一种用于立式离心泵的下沉式进口导叶，其特征在于：所述用于立式离心泵的下沉式进口导叶安装在泵体和叶轮之间，所述用于立式离心泵的下沉式进口导叶包括：轮毂、多个下沉式进口导叶叶片、下沉式进口导叶壳体、防预旋板、预留空间；
所有的下沉式进口导叶叶片均是一端固定在轮毂上，另一端固定在下沉式进口导叶壳体上，防预旋板固定在其中一片下沉式进口导叶叶片上；预留空间设置在下沉式进口导叶壳体的外围上。
2.根据权利要求1所述的用于立式离心泵的下沉式进口导叶，其特征在于：所述轮毂在水流的来水方向为采用流线型设计的轮毂。
3.根据权利要求1所述的用于立式离心泵的下沉式进口导叶，其特征在于：下沉式进口导叶的壳体的进口边为采用圆弧形设计的进口边。
4.根据权利要求3所述的用于立式离心泵的下沉式进口导叶，其特征在于：防预旋板通过焊接的方式与下沉式进口导叶叶片和下沉式进口导叶的壳体的进口边焊接在一起。
5.根据权利要求1所述的用于立式离心泵的下沉式进口导叶，其特征在于：防预旋板采用弧形设计，防预旋板的最外侧与下沉式进口导叶外侧距离范围为3～5mm。
6.根据权利要求1所述的用于立式离心泵的下沉式进口导叶，其特征在于：下沉式进口导叶外围的预留空间内加工有螺柱孔，螺柱孔沿圆周方向均匀分布，螺柱孔和连接螺栓配合，将下沉式进口导叶固定在泵体上。
7.根据权利要求1所述的用于立式离心泵的下沉式进口导叶，其特征在于：下沉式进口导叶叶片的出口边和叶轮叶片进口边之间的距离为5～10mm。
8.根据权利要求1所述的用于立式离心泵的下沉式进口导叶，其特征在于：下沉式进口导叶的外径D0等于泵进口直径Ds；下沉式进口导叶的进口直径D1＝0.8～0.9Ds。
9.根据权利要求1所述的用于立式离心泵的下沉式进口导叶，其特征在于：下沉式进口导叶的叶片较叶轮叶片少1片，且与下沉式进口导叶的叶片匹配的叶轮叶片数大于等于7。
CN202210693249.XA 2022-06-17 2022-06-17 一种用于立式离心泵的下沉式进口导叶 Pending CN114962337A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210693249.XA CN114962337A (zh) 2022-06-17 2022-06-17 一种用于立式离心泵的下沉式进口导叶

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210693249.XA CN114962337A (zh) 2022-06-17 2022-06-17 一种用于立式离心泵的下沉式进口导叶

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN114962337A true CN114962337A (zh) 2022-08-30

Family

ID=82972294

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210693249.XA Pending CN114962337A (zh) 2022-06-17 2022-06-17 一种用于立式离心泵的下沉式进口导叶

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114962337A (zh)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5060737B2 (ja) 遠心ポンプ及びそのインペラ
CN109915418A (zh) 一种叶片前伸式立式离心泵导流栅及使用该导流栅的离心泵
CN110701110A (zh) 一种带有活动导叶的蜗壳式离心泵
CN106870243A (zh) 一种多工况多级透平
CN108869386B (zh) 一种改善叶片轮缘空蚀的混流泵叶轮结构
CN111550433A (zh) 一种离心泵内具有导流叶片的密封环
CN110159586B (zh) 一种双层交错叶片式叶轮
US5570998A (en) Impeller structure of closed type centrifugal pump
CN109885886B (zh) 一种减小多级泵扬程曲线驼峰的水力设计方法
CN217502089U (zh) 一种用于立式离心泵的下沉式进口导叶
CN114962337A (zh) 一种用于立式离心泵的下沉式进口导叶
KR102495315B1 (ko) 밸런싱홈에 의해 자기평형 기능을 갖는 축류 임펠러 및 이를 구비한 축류펌프
EP3574208B1 (en) Radial flow runner for a hydraulic machine
CN112628192B (zh) 一种抑制轴流泵叶顶泄漏涡的叶片结构
CN115628236A (zh) 一种流体机械及泵装置
CN115289073A (zh) 一种离心泵用稳流装置及离心泵
CN210769506U (zh) 一种高速泵用开式叶轮结构
CN211900990U (zh) 一种用于多级离心泵的叶轮及多级离心泵
CN112594191A (zh) 一种小流量高扬程的多级离心泵
CN212225603U (zh) 一种可用于离心泵的导流器
CN215980093U (zh) 一种水陆两用水泵叶轮
CN214118556U (zh) 一种自吸泵真空叶轮
JP6758924B2 (ja) 羽根車
JP4183612B2 (ja) 軸流ポンプ
CN216617988U (zh) 一种低扬程泥泵叶轮

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination