CN115653939A - 一种高性能的抗汽蚀泵装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高性能的抗汽蚀泵装置，其包括泵体组件，泵体组件的叶轮包括前盖板、后盖板、叶片，前盖板的径向内端设置有进口环(9)，进口环包括轴向段(10)、第一弧形部(11)、第二弧形部(12)，其特征在于：进口环还包括第三弧形部(13)，第三弧形部与第二弧形部之间平滑过渡；进口环内开设有调节流道(P)，调节流道包括第一通道(14)、第二通道(15)、第三通道(16)，第一通道、第二通道、第三通道分别相交于一交点(X)，且第一通道的外端连通于轴向段的一端面，第二通道的外端连通于第一弧形部的外表面，第三通道的外端连通于第三弧形部的外表面。本发明能够改变叶轮进口处的流速、压力，从而能够改善泵的抗汽蚀性能，从而提高泵的运行稳定性、使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及流体机械技术领域，具体涉及一种高性能的抗汽蚀泵装置，其可应用于采矿工业、冶金工业、给排水系统、农业排灌、石油化工工业、锅炉、船舶、发电站等行业或领域。
背景技术
当泵发生汽蚀时，叶轮会遭受汽蚀破坏，影响泵性能并妨碍其正常运行。公知的，提高泵抗汽蚀性能的措施主要有：(1)增大叶轮进口直径：采用较低的叶轮进口速度，可以降低叶轮入口速度，提高泵的汽蚀性能；(2)增大叶片入口边宽度：可以使叶轮入口相对速度减小，从而提高泵的汽蚀性能；(3)叶轮前盖板进口部分曲率半径：由于叶轮进口部分的流液在转弯处受到离心力作用的影响，靠前盖板处压力低、流速大，造成叶轮进口速度分布不均匀；适当增加前盖板的曲率半径，有利于减小前盖板处的U0和改善速度分布的均匀性，减小泵进口部分的压降，从而使NPSH减小，提高泵的抗汽蚀性能；(4)平衡孔：叶轮上的平衡孔，其中的泄流对进入叶轮的主流起破坏作用，以减小泄流速度，从而减小对主流的影响，提高泵的抗汽蚀性能；(5)光洁度：叶轮进口部分越光滑，水力损失越小，会明显提高泵的抗汽蚀性能；(6)采用抗汽蚀材料：一般来说，叶轮表面越光滑、材料强度和韧性越高、硬度和化学稳定性越高，则材料的抗汽蚀性能越好；(7)采用诱导轮提高泵的抗汽蚀性能；(8)采用背靠背式双吸叶轮提高泵的抗汽蚀性能。
虽然现有技术中提高泵抗汽蚀性能的措施有很多，但在泵机组运行过程中，泵的汽蚀问题一直在发生着，由于应用环境的不同，泵产生汽蚀问题的概率也不同。因此，泵的抗汽蚀性能的提高一直是本领域技术人员研究的目标和改进的方向。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种高性能的抗汽蚀泵装置，其通过在进口环上设置调节流道和第三弧形部，能够调节或改变离心式叶轮进口处的流速、压力，从而能够改善/提高泵的抗汽蚀性能，从而提高泵的运行稳定性、使用寿命。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种高性能的抗汽蚀泵装置，其包括底座(1)、泵体组件(2)、轴承箱组件(3)、联轴器组件(4)，泵体组件、轴承箱组件、联轴器组件设置于底座上，泵体组件通过轴承箱组件、联轴器组件与电机相连接，泵体组件包括蜗壳、离心式叶轮，叶轮包括前盖板(5)、后盖板(6)、叶片(7)，多个叶片连接于前盖板与后盖板之间，前盖板的径向内端设置有进口环(9)，后盖板的径向内端设置有轮毂(8)，进口环包括轴向段(10)、第一弧形部(11)、第二弧形部(12)，轴向段沿轴向延伸，轴向段的内、外侧分别通过第二弧形部、第一弧形部与前盖板的内外侧弧形过渡连接，其特征在于：进口环(9)还包括第三弧形部(13)，第三弧形部设置于轴向段的径向内侧，第三弧形部与第二弧形部之间平滑过渡，且第三弧形部位于第二弧形部的上游；进口环内开设有调节流道(P)，调节流道包括第一通道(14)、第二通道(15)、第三通道(16)，第一通道、第二通道、第三通道分别相交于一交点(X)，且第一通道的外端连通于轴向段的一端面，第二通道的外端连通于第一弧形部的外表面，第三通道的外端连通于第三弧形部的外表面。
进一步地，所述泵装置运行时，在第一通道(14)中，液体从轴向段(10)的外端面流向该交点(X)，在第二通道(15)中，液体从第一弧形部(11)的外表面流向交点(X)，在第三通道(16)中，液体从交点(X)流向第三弧形部(13)的外表面。
进一步地，所述第一弧形部(11)具有半径R1，第二弧形部(12)具有半径R2，第三弧形部(13)具有半径R3，且R1＜R2＜R3。
进一步地，R1＝(0.6-0.8)R3，R2＝(1.8-2.0)R3，优选地1.92。
进一步地，所述第二通道(15)相对于过交点(X)且垂直于叶轮轴线的水平线向上倾斜设置，第三通道(16)相对于过交点(X)且垂直于叶轮轴线的水平线向上倾斜设置。
进一步地，所述第三弧形部(13)包括弧形凸起一(131)、弧形凸起二(132)，多个弧形凸起一、弧形凸起二沿周向间隔交替设置，弧形凸起一、弧形凸起二从轴向段(10)的径向内侧向径向内侧凸起，弧形凸起一的半径小于弧形凸起二的半径，也即弧形凸起一的曲率大于弧形凸起二的曲率。
进一步地，所述弧形凸起一(131)的半径为弧形凸起二(132)的半径的0.4-0.6倍。
进一步地，所述泵装置应用于矿业、冶金工业、农业排灌、石油化工、发电工业或锅炉工业。
本发明的一种高性能的抗汽蚀泵装置，其通过在进口环上设置调节流道和第三弧形部，能够调节或改变离心式叶轮进口处的流速、压力，从而能够改善/提高泵的抗汽蚀性能，从而提高泵的运行稳定性、使用寿命。
附图说明
图1为现有技术泵装置结构示意图；
图2为本发明泵装置的叶轮结构示意图；
图3为本发明泵装置的叶轮局部放大结构示意图；
图4为本发明泵装置的进口环结构示意图。
图中：底座1、泵体组件2、轴承箱组件3、联轴器组件4、前盖板5、后盖板6、叶片7、轮毂8、进口环9、轴向段10、第一弧形部11、第二弧形部12、第三弧形部13、第一通道14、第二通道15、第三通道16、调节流道P、弧形凸起一131、弧形凸起二132。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
如图1-4所示，一种高性能的抗汽蚀泵装置，其包括底座1、泵体组件2、轴承箱组件3、联轴器组件4，泵体组件2、轴承箱组件3、联轴器组件4设置于底座1上，泵体组件2通过轴承箱组件3、联轴器组件4与电机相连接，泵体组件2包括蜗壳、离心式叶轮，叶轮包括前盖板5、后盖板6、叶片7，多个叶片7连接于前盖板5与后盖板6之间，前盖板5的径向内端设置有进口环9，后盖板6的径向内端设置有轮毂8，进口环9包括轴向段10、第一弧形部11、第二弧形部12，轴向段10沿轴向延伸，轴向段10的内、外侧分别通过第二弧形部12、第一弧形部11与前盖板5的内外侧弧形过渡连接，其特征在于：进口环9还包括第三弧形部13，第三弧形部13设置于轴向段10的径向内侧，第三弧形部13与第二弧形部12之间平滑过渡，且第三弧形部13位于第二弧形部12的上游；进口环9内开设有调节流道P，调节流道P包括第一通道14、第二通道15、第三通道16，第一通道14、第二通道15、第三通道16分别相交于一交点X，且第一通道14的外端连通于轴向段10的一端面，第二通道15的外端连通于第一弧形部11的外表面，第三通道16的外端连通于第三弧形部13的外表面。
泵装置运行时，在第一通道14中，液体从轴向段10的外端面流向交点X，在第二通道15中，液体从第一弧形部11的外表面流向交点X，在第三通道16中，液体从交点X流向第三弧形部13的外表面。
本发明的一种高性能的抗汽蚀泵装置，其通过在进口环9上设置调节流道P和第三弧形部13，能够调节或改变离心式叶轮进口处的流速、压力，从而能够改善/提高泵的抗汽蚀性能，从而提高泵的运行稳定性、使用寿命。
进一步地，第一弧形部11具有半径R1，第二弧形部12具有半径R2，第三弧形部13具有半径R3，且R1＜R2＜R3。
进一步地，R1＝(0.68-0.78)R3，优选地0.73；R2＝(1.85-2.0)R3，优选地1.92。
进一步地，第二通道15相对于过交点X且垂直于叶轮轴线的水平线向上倾斜设置，第三通道16相对于过交点X且垂直于叶轮轴线的水平线向上倾斜设置。
如图4所示，第三弧形部13包括弧形凸起一131、弧形凸起二132，多个弧形凸起一131、弧形凸起二132沿周向间隔交替设置，弧形凸起一131、弧形凸起二132从轴向段10的径向内侧向径向内侧凸起，弧形凸起一131的半径小于弧形凸起二132的半径，也即弧形凸起一131的曲率大于弧形凸起二132的曲率。
进一步地，弧形凸起一131的半径为弧形凸起二132的半径的0.4-0.6倍，优选地0.52倍。
本发明的一种高性能的抗汽蚀泵装置，其通过弧形凸起一131、弧形凸起二132的设计，能够配合调节流道P进一步地改善叶轮进口处的流速、压力，从而能够进一步地改善/提高泵的抗汽蚀性能，从而提高泵的运行稳定性、使用寿命。
本发明的一种高性能的抗汽蚀泵装置，其通过在进口环9上设置调节流道P和第三弧形部13(第三弧形部13包括弧形凸起一131、弧形凸起二132)，能够调节或改变离心式叶轮进口处的流速、压力，从而能够改善/提高泵的抗汽蚀性能，从而提高泵的运行稳定性、使用寿命。
上述实施方式是对本发明的说明，不是对本发明的限定，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的保护范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (8)
1.一种高性能的抗汽蚀泵装置，其包括底座(1)、泵体组件(2)、轴承箱组件(3)、联轴器组件(4)，泵体组件、轴承箱组件、联轴器组件设置于底座上，泵体组件通过轴承箱组件、联轴器组件与电机相连接，泵体组件包括蜗壳、离心式叶轮，叶轮包括前盖板(5)、后盖板(6)、叶片(7)，多个叶片连接于前盖板与后盖板之间，前盖板的径向内端设置有进口环(9)，后盖板的径向内端设置有轮毂(8)，进口环包括轴向段(10)、第一弧形部(11)、第二弧形部(12)，轴向段沿轴向延伸，轴向段的内、外侧分别通过第二弧形部、第一弧形部与前盖板的内外侧弧形过渡连接，其特征在于：进口环(9)还包括第三弧形部(13)，第三弧形部设置于轴向段的径向内侧，第三弧形部与第二弧形部之间平滑过渡，且第三弧形部位于第二弧形部的上游；进口环内开设有调节流道(P)，调节流道包括第一通道(14)、第二通道(15)、第三通道(16)，第一通道、第二通道、第三通道分别相交于一交点(X)，且第一通道的外端连通于轴向段的一端面，第二通道的外端连通于第一弧形部的外表面，第三通道的外端连通于第三弧形部的外表面。
2.如权利要求1所述的一种高性能的抗汽蚀泵装置，其特征在于，所述泵装置运行时，在第一通道(14)中，液体从轴向段(10)的外端面流向该交点(X)，在第二通道(15)中，液体从第一弧形部(11)的外表面流向交点(X)，在第三通道(16)中，液体从交点(X)流向第三弧形部(13)的外表面。
3.如权利要求1所述的一种高性能的抗汽蚀泵装置，其特征在于，所述第一弧形部(11)具有半径R1，第二弧形部(12)具有半径R2，第三弧形部(13)具有半径R3，且R1＜R2＜R3。
4.如权利要求3所述的一种高性能的抗汽蚀泵装置，其特征在于，R1＝(0.6-0.8)R3，R2＝(1.8-2.0)R3，优选地1.92。
5.如权利要求2所述的一种高性能的抗汽蚀泵装置，其特征在于，所述第二通道(15)相对于过交点(X)且垂直于叶轮轴线的水平线向上倾斜设置，第三通道(16)相对于过交点(X)且垂直于叶轮轴线的水平线向上倾斜设置。
6.如权利要求5所述的一种高性能的抗汽蚀泵装置，其特征在于，所述第三弧形部(13)包括弧形凸起一(131)、弧形凸起二(132)，多个弧形凸起一、弧形凸起二沿周向间隔交替设置，弧形凸起一、弧形凸起二从轴向段(10)的径向内侧向径向内侧凸起，弧形凸起一的半径小于弧形凸起二的半径，也即弧形凸起一的曲率大于弧形凸起二的曲率。
7.如权利要求6所述的一种高性能的抗汽蚀泵装置，其特征在于，所述弧形凸起一(131)的半径为弧形凸起二(132)的半径的0.4-0.6倍。
8.如权利要求1所述的一种高性能的抗汽蚀泵装置，其特征在于，所述泵装置应用于矿业、冶金工业、农业排灌、石油化工、发电工业或锅炉工业。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN119146097A (zh) * | 2024-11-21 | 2024-12-17 | 台州科技职业学院 | 一种改善小流量驼峰现象的消防泵 |
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