CN116194674A - 用于配置为泵送包含磨料的液体的潜水泵的开式叶轮 - Google Patents
用于配置为泵送包含磨料的液体的潜水泵的开式叶轮 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116194674A CN116194674A CN202180064697.7A CN202180064697A CN116194674A CN 116194674 A CN116194674 A CN 116194674A CN 202180064697 A CN202180064697 A CN 202180064697A CN 116194674 A CN116194674 A CN 116194674A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- impeller
- blade
- winglet
- equal
- max
- 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
Links
- 239000007788 liquid Substances 0.000 title claims abstract description 24
- 238000005086 pumping Methods 0.000 claims abstract description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 6
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 6
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 5
- 239000003082 abrasive agent Substances 0.000 description 3
- 238000005422 blasting Methods 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 238000005065 mining Methods 0.000 description 3
- 239000010865 sewage Substances 0.000 description 3
- 239000002352 surface water Substances 0.000 description 3
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 2
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001154 acute effect Effects 0.000 description 1
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009412 basement excavation Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000003673 groundwater Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 239000011343 solid material Substances 0.000 description 1
- 230000007480 spreading Effects 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 230000005641 tunneling Effects 0.000 description 1
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
- F04D7/00—Pumps adapted for handling specific fluids, e.g. by selection of specific materials for pumps or pump parts
- F04D7/02—Pumps adapted for handling specific fluids, e.g. by selection of specific materials for pumps or pump parts of centrifugal type
- F04D7/04—Pumps adapted for handling specific fluids, e.g. by selection of specific materials for pumps or pump parts of centrifugal type the fluids being viscous or non-homogenous
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D13/00—Pumping installations or systems
- F04D13/02—Units comprising pumps and their driving means
- F04D13/06—Units comprising pumps and their driving means the pump being electrically driven
- F04D13/08—Units comprising pumps and their driving means the pump being electrically driven for submerged use
-
- 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
- F04D29/08—Sealings
- F04D29/16—Sealings between pressure and suction sides
- F04D29/165—Sealings between pressure and suction sides especially adapted for liquid pumps
- F04D29/167—Sealings between pressure and suction sides especially adapted for liquid pumps of a centrifugal flow wheel
-
- 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
- F04D29/18—Rotors
- F04D29/22—Rotors specially for centrifugal pumps
- F04D29/2205—Conventional flow pattern
- F04D29/2211—More than one set of flow passages
-
- 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
- F04D29/18—Rotors
- F04D29/22—Rotors specially for centrifugal pumps
- F04D29/24—Vanes
- F04D29/242—Geometry, shape
-
- 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
- F05D2240/20—Rotors
- F05D2240/30—Characteristics of rotor blades, i.e. of any element transforming dynamic fluid energy to or from rotational energy and being attached to a rotor
- F05D2240/306—Characteristics of rotor blades, i.e. of any element transforming dynamic fluid energy to or from rotational energy and being attached to a rotor related to the suction side of a rotor blade
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Geometry (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
本发明涉及开式叶轮(7)和潜水泵,该潜水泵被配置用于泵送包括磨料的液体并且包括所述开式叶轮(7)。所述开式叶轮(7)包括盖板(11)、位于中心的毂(12)和至少两个螺旋扫掠叶片,每个叶片包括邻近毂(12的前缘(14)和位于叶轮(7)的周边处的后缘(15)以及下缘(16),其中,所述下缘(16)从所述前缘(14)延伸到所述后缘(15),并将所述叶片的吸力侧(17)与所述叶片的压力侧(18)分开,并且其中所述下缘(16)被配置为面向所述潜水泵的耐磨板并与所述耐磨板相对,至少一个叶片包括在下缘(16)处的小翼(19),其中所述小翼(19)连接到所述至少一个叶片的吸力侧(17)并从其突出。所述开式叶轮(7)的特征在于,所述小翼(19)位于叶轮(7)的内半径的径向外侧并且沿圆周方向延伸到位于所述叶轮(7)的最大半径(r_max)处的叶片的吸力侧(17)处的后缘(15),所述小翼(19)具有下磨损表面(20),所述下磨损表面被配置为面向所述潜水泵的耐磨板并与其相对,其中所述内半径等于一下中的最大值:叶轮(7)的最大半径(r_max)乘以0.6;和叶轮(7)的入口半径乘以1.2,其中所述入口半径在所述叶片的前缘(14)和在所述叶片的吸力侧(17)处所述叶片的下缘(16)之间的界面处获得。
Description
技术领域
本发明总体上涉及泵的领域,该泵被配置为泵送包括固体/磨料的液体。此外,本发明具体涉及潜水泵领域,例如废水泵和排水泵,其特别配置用于泵送包括砂和石料的液体,例如废水、采矿/隧道应用中的钻井水、建筑工地上的地表水等,即运输和排水应用。本发明具体涉及适用于所述泵和应用的开式叶轮,以及包括这种开式叶轮的潜水泵。
开式叶轮包括盖板、位于中心的毂和连接到盖板和毂的至少两个螺旋扫掠叶片,每个叶片包括邻近毂的前缘和位于叶轮外围的后缘以及下缘,其中所述下缘从所述前缘延伸到所述后缘,并将所述叶片的吸力侧与所述叶片的压力侧分开,并且其中所述下缘被配置为面向所述潜水泵的耐磨板并与所述耐磨板相对,至少一个叶片在所述下缘处包括小翼,其中,所述小翼连接到所述至少一个叶片的吸力侧并从所述吸力侧突出。
背景技术
在矿山、隧道、采石场、建筑工地等应用中,几乎总是需要去除多余的水,以确保工作现场的环境足够干燥。在采矿/隧道开挖/采石场应用中,在爆破前准备装料时,会使用大量的钻井水,也会使用水来防止爆破后的粉尘扩散,如果不清除生产用水,则至少会淹没爆破位置和矿山下部。地表水和地下水也会累积而需要清除的多余水。通常使用排水/脱水泵将水从矿井提升至位于地面上方的沉淀池,水从矿井下部逐步提升至位于矿井不同深度的不同沉淀池/矿坑。每一步/升程可以例如在竖向方向上在25-50米的范围内,并且每一步或升程中的出口导管的长度,即输送距离可以例如在100-300米的范围。在采矿应用中,相当数量的砂石材料悬浮在水中,在某些应用中高达10%。除污水外,污水泵站还包括沙子、石头和其他磨料,特别是来自地表水的磨料。
因此,有几种应用,其中泵送介质非常具有研磨性,并且包括沙子、石头等。本专利申请中所讨论的应用不是所谓的“涡流泵”,即叶轮和蜗壳的耐磨板之间具有很大距离的泵,而是由这样的泵构成,即,在叶轮的叶片的下缘和蜗壳(泵壳体)的耐磨板的上表面之间仅具有小的轴向间隙/缝隙,该间隙通常小于1毫米。“涡流泵”中的间隙为几厘米,这些泵不受本发明所针对的问题的影响。
在所有泵应用中,由于叶轮的设计和叶轮的旋转,叶片的吸力侧(径向内侧)和叶片的压力侧(径向外侧)之间存在压力差。大多数脱水泵是所谓的高压泵,其中叶片上的所述压力差可能非常高。叶片上的压力差或下缘间隙上的压力差导致介质(即液体和磨料)的射流从压力侧通过叶片的下缘和耐磨板之间的窄间隙向吸力侧喷射。通过间隙的泵送介质的射流将磨损叶片的下缘,由此产生的间隙距离增加将导致性能和效率迅速降低,即水头降低、泵送流量减少和功耗增加。
已知现有技术的泵在叶轮的叶片的下缘处具有所谓的小翼,并且在叶轮和耐磨板之间具有小的轴向间隙,例如文献US7037069,以便增加叶片的下缘和泵蜗壳的耐磨板/吸入盖之间的间隙的长度。所述文件包括小翼和叶轮的中心轴线之间的锐角,并且小翼位于叶片的压力侧。还有其他已知的叶轮,其小翼位于叶片的吸力侧,例如GB2175963,但公开了涡流泵/叶轮。现有技术的解决方案公开了小翼在叶片下缘全程的使用,即从毂到外围,并且根据US7037069,小翼的宽度应朝向叶轮的外围减小。
本发明的发明人已经发现了已知小翼解决方案的严重问题,即,由于大小翼,叶轮的下缘和耐磨板之间的湿区域增加,导致功耗增加,并且在泵的技术领域中存在降低功耗的一般问题/焦点。因此,发明人已经认识到,从叶片的前缘到后缘全程使用小翼将在叶轮和耐磨板之间具有不必要的大的总湿区域,即垂直于叶轮和耐磨板之间的轴向距离的间隙面积,导致泵的功耗增加。因此,当使用从叶片前缘一直延伸到后缘的小翼时,叶轮通道的流动面积和有效叶片高度也将在叶片径向内部减小。叶片径向内部的流动面积减小和有效叶片高度减小将对叶轮的效率产生负面影响。因此,本发明人提出本发明是由于上述缺点以及基于以下认识,即叶轮的叶片的磨损在叶轮的更大直径处更严重,这是由于在叶轮的较大直径处增加了压力差,并且在叶轮的直径更大处增加了叶片和耐磨板之间的相对速度。
本发明的目的
本发明旨在消除先前已知叶轮和泵的上述缺点和故障,并提供一种改进的叶轮和泵。本发明的主要目的是提供一种初始限定类型的改进的叶轮,其包括小翼,该小翼配置为放置叶片的下缘的磨损并由此减少叶片上的横流,由此保持效率,即增加使用小翼的有利影响,同时已知小翼的已知负面影响被减小和最小化。
发明内容
根据本发明,至少主要目的通过具有独立权利要求中限定的特征的初始限定的开式叶轮和潜水泵来实现。在从属权利要求中进一步限定了本发明的优选实施例。
根据本发明的第一方面,提供了一种初始限定类型的开式叶轮,其特征在于,所述小翼位于叶轮的内半径(r_inner)的径向外侧,并在圆周方向上延伸至位于叶轮最大半径(r_max)处的叶片吸力侧的后缘,所述小翼具有下磨损表面,所述下磨损表面被配置为面向潜水泵的耐磨板并与其相对,其中所述内半径(r_inner)等于以下中的最大值:
-叶轮的最大半径(r_max)乘以0.6,以及
-叶轮的入口半径(r_inlet)乘以1.2,其中入口半径(r_inlet)取在叶片吸力侧的叶片前缘和叶片下缘之间的界面处。
根据本发明的第二方面,提供了一种潜水泵,其包括这种开式叶轮。
因此,本发明基于这样的认识,即小翼不应在叶片的前缘开始,即在泵蜗壳的入口处开始,以便不会对叶轮通道内部的泵送液体的流动产生负面影响,并且基于叶轮直径越大磨损越严重的观点,因此叶轮直径越大越需要小翼,同时间隙的湿区域应最小化,以使功耗最小化。压力差最大处的间隙越长,横流越少,磨损越小。
根据本发明的各种实施例,沿着叶轮的半径获得的小翼的下磨损表面的宽度(W)从所述内半径(r_inner)处的零增加到叶片的吸力侧后缘处的最大宽度(W_max)。因此,除了叶片下缘的原始间隙宽度之外,通过小翼增加的间隙宽度随着半径的增加而增加,因此,在压力差最大的情况下,横流和磨损最小化。
根据本发明的各个实施例,叶轮的叶片在小翼的最大宽度(W_max)处具有高度(H),其中当所述高度(H)大于50mm时,小翼的下磨损表面的最大宽度(W_max)和叶片的高度(H)之比等于或大于0.4且等于或小于0.6,并且当所述高度(H)等于或小于50mm时,其等于或大于0.5且等于或小于0.8。因此,小翼的宽度适合于不同叶轮被配置为处理的压力差,即叶轮被配置成提供更高的压力/水头,即具有更小的有效叶片高度和更高的压力差,具有比叶轮更宽的小翼,配置成提供更低的压力/水头,即具有更大的有效叶片高度和更低的压力差。
根据本发明的各个实施例,小翼的厚度(T)等于或大于2.5mm且等于或小于7mm。根据本发明各个实施例,小翼的宽度(T)在小翼的下磨损表面的最大宽度(W_max)处最大。因此,在磨损更严重且叶轮的通道具有最大流动面积的地方,即对通道的流动面积影响较小的位置处,增加了小翼的大部分材料。
本发明的进一步优点和特征将从其他从属权利要求以及以下优选实施例的详细描述中变得明显。
附图说明
从以下结合附图对优选实施例的详细描述中,可以清楚地理解本发明的上述和其他特征和优点,其中:
图1是包括本发明的开式叶轮的本发明的潜水泵(即排水泵)的液力单元的示意性横截面侧视图,
图2是从具有两个叶片的开式叶轮的下方看到的示意性透视图,其中该叶轮是用于废水泵的叶轮的示例,该废水泵配置用于较低压力和较高体积,
图3是从根据图2的叶轮的下方看到的示意图,
图4是根据图2和图3的叶轮的示意性横截面侧视图,
图5是从具有三个叶片的开式叶轮的下方看到的示意透视图,其中该叶轮是用于排水泵的叶轮的示例,该排水泵配置用于中等压力和中等体积,
图6是从根据图5的叶轮的下方看到的示意图,
图7是根据图5和图6的叶轮的示意性横截面侧视图,
图8是从具有四个叶片的开式叶轮的下方看到的示意透视图,其中该叶轮是用于排水泵的叶轮的示例,该排水泵配置用于更高的压力和更低的体积,
图9是从根据图8的叶轮的下方看到的示意图,以及
图10是根据图8和图9的叶轮的示意性横截面侧视图。
具体实施方式
本发明具体涉及潜水泵领域,该潜水泵特别配置用于泵送包括磨料/固体物质的液体,例如包括沙子和石头材料的水。潜水泵尤其是废水泵和排水/脱水泵。本发明具体涉及一种适用于此类泵和此类应用的开式叶轮。
首先参考图1,图1公开了潜水泵的液力单元的示意图,总体上用1表示。将参考图1描述一般的潜水泵,尽管图1实际上公开了排水泵的液力单元,但结构元件对于废水泵是相同的。潜水泵1在下文中被称为泵。
泵1的液力单元包括入口2、出口3和位于所述入口2和所述出口3之间的蜗壳4,即蜗壳4位于入口2的下游和出口3的上游。蜗壳4部分地由包围入口2的耐磨板5限定。蜗壳4还由将蜗壳4与泵1的驱动单元(从图1中移除)分离的中间壁6限定。所述蜗壳4也称为泵室,所述耐磨板5也称为吸入盖。在一些应用中,液力单元的出口3也构成泵1的出口,并且在其他应用中,该液力单元的出口3连接到泵1的单独的出口。泵1的出口被配置为连接到出口导管(未示出)。因此,泵1包括开式叶轮,其总体上用7表示,其中叶轮7位于蜗壳4中,即泵1的液力单元包括叶轮7。
排水泵的液力单元包括具有穿孔或孔9的入口滤网8,其中入口滤网8配置为防止较大的物体到达入口2和蜗壳4。否则,这样的较大物体可能堵塞或阻塞叶轮7。
泵1的驱动单元包括布置在液密泵壳体中的电动机和从电动机延伸穿过中间壁6并进入蜗壳4的驱动轴10。在泵1运行期间,叶轮7连接到驱动轴10并由驱动轴10驱动旋转,其中当泵1运行时,液体被吸入所述入口2并通过旋转叶轮7从所述出口3泵出。泵壳体、耐磨板5、叶轮7和其他基本部件优选由金属制成,例如铝和钢。电动机通过从电源延伸的电力电缆供电,并且泵1包括通过接收电力电缆的液密引线。
根据优选实施例,泵1(更准确地说是电动机)可操作地连接到控制单元,例如包括变频驱动器(VFD)的智能驱动器。因此,所述泵1被配置为通过所述控制单元以可变的操作速度[rpm]操作。根据优选实施例,控制单元位于液密泵壳体内部,即优选控制单元集成到泵1中。控制单元被配置为控制泵1的操作速度。根据替代实施例,控制单元是外部控制单元,或者控制单元被分离为外部子单元和内部子单元。泵1的运行速度更精确地是电动机和叶轮7的转速,并且对应于控制单元输出频率或与其相关。
泵1的部件通常通过泵1周围的液体/水冷却。泵1被设计和配置为能够在浸没配置/位置下操作,即在操作期间完全位于液体表面之下。然而,应当认识到,潜水泵1在操作期间不必完全位于液体表面之下,而是可以连续地或偶尔地完全或部分地位于液体表面之上。在干式安装应用中,潜水泵1包括专用冷却系统。
本发明基于一种新的和改进的开式叶轮7,该叶轮被配置为用于泵送研磨介质(例如水或包括沙子和石头的废水/污水)的泵1。由于泵送液体中的固体/磨料物质,叶轮7在这种装置中磨损非常快,并且通常需要在粗糙条件下每7周更换一次,这是因为当叶轮7被磨损时,泵1的效率加速降低。已经进行了测试,与不具有本发明小翼的常规叶轮相比,本发明将使更换需求延长约30-50%。
现在参考公开了本发明叶轮7的不同示例的图2-10,图2-4公开了第一示例叶轮,图5-7公开了第二示例叶轮,并且图8-10公开了第三示例叶轮。如果没有提及其他内容,则以下描述对于所有本发明的叶轮7都是有效的,无论参考哪个图。
叶轮7包括盖板11、位于中心的毂12和连接到盖板11和毂12的至少两个螺旋扫掠叶片13。在图2-4中,叶轮7包括两个叶片13,在图5-7中叶轮7包括三个叶片13;在图8-10中叶轮7包含四个叶片13。叶片13围绕毂12等距定位。
从毂12朝向叶轮7的外围观察,在泵1的正常(液体泵送)操作期间,叶片13在与叶轮7的旋转方向相反的方向上被扫掠。因此,从下方(即图3、6和9)看,叶轮7在正常运行期间的旋转方向是逆时针的。
每个叶片13包括邻近毂12的前缘14和位于叶轮7的周边的后缘15。叶轮7的前缘14位于后缘15的上游,其中两个相邻的叶片13一起限定了从前缘14延伸到后缘15的通道。前缘14位于液力单元的入口2处,并且前缘14以与叶片13相同的方向从毂向外螺旋扫掠。在操作期间,前缘14抓住液体,通道加速液体,液体在后缘15处离开叶轮7。此后,液体由液力单元的蜗壳4朝向出口3引导。因此,液体被吸入叶轮7并被压出叶轮7。所述通道也由叶轮7的盖板11和蜗壳4的耐磨板5限定。叶轮7的直径以及通道/叶片的形状和构造决定了液体和泵送流中的压力累积。
每个叶片13还包括下缘16,其中下缘16从前缘14延伸到后缘15,并将叶片13的吸力侧/表面17与叶片13的压力侧/表面18分开。下缘16被配置为面向泵1的耐磨板5并与之相对。因此,一个叶片13的吸力侧17与相邻叶片13的压力侧18相对。前缘14和后缘15还将吸力侧17与压力侧18分开。前缘14优选倒圆。
至少一个叶片13在叶片13的下缘16处包括小翼19,其中小翼19连接到叶片13的吸力侧17并从该吸力侧17突出。小翼19具有下磨损表面20,该下磨损表面被配置为面向泵1的耐磨板4并与泵1的耐磨板4相对。小翼19的下磨损表面20优选地与叶片13的下缘16齐平。
重要的是,所述小翼19位于叶轮7的内半径(r_inner)的径向外侧,并且在位于叶轮7的最大半径(r_max)处的叶片13的吸力侧17处沿圆周方向延伸至后缘15。因此,本发明基于这样的认识,即小翼19的起点,即内半径(r_inner),应远离入口2,即远离叶片13的前缘14和叶片13的下缘16之间的界面。内半径(r_inner)等于以下中的最大值:
-叶轮7的最大半径(r_max)乘以0.6,以及
-叶轮7的入口半径(r_inlet)乘以1.2,
其中入口半径(r_inlet)在叶片13的吸力侧17处的叶片13的前缘14和叶片13的下缘16之间的界面处获得。
在图3、图6和图9中,小翼19的下磨损表面20和叶片13的下缘16之间的界面通过虚线21示出,并且很明显小翼19在距前缘14一定距离处开始。
小翼19的技术功能是增加叶片13的下缘16和耐磨板5之间的间隙的宽度,以减少液体和磨料从压力侧18到吸力侧17的横流,从而减少叶片13的磨损。然而,间隙宽度的增加也会增大间隙的湿区域,从而导致摩擦力增大。间隙的湿区域是刀片13的与耐磨板5相对并面向耐磨板5的部分的区域。通过使小翼19的起点远离前缘14,可以在不增加间隙的湿区域的情况下增加叶轮7的较大直径处的间隙的宽度,即小翼19宽度,并且通过增大叶轮7的较大直径处间隙的宽度,叶轮7将更耐磨损。
优选地,叶轮7的所有叶片13设置有相同尺寸的小翼19,以便具有平衡的叶轮7。
根据各种实施例,小翼19的下磨损表面20的宽度(W)沿着叶轮7的直径从所述内半径(r_inner)处的零增加到叶片13的吸力侧17处的后缘15处的最大宽度(W_max)。叶轮7的叶片13在小翼19的最大宽度(W_max)处具有高度(H),所述高度(H)沿垂直于假想线而延伸的直线测量,所述假想线与叶片13的下缘16重合,并且所述高度在叶片13的吸力侧17与盖板11的下表面22之间的假想界面与所述假想线之间测量。叶片的高度可以根据距叶轮7的中心轴线的距离而变化。
根据优选实施例,当所述高度(H)大于50mm时,小翼19的下磨损表面20的最大宽度(W_max)与叶片13的高度(H)之间的比率等于或大于0.4且等于或小于0.6。这例如用于为排水泵配置的叶轮7。
根据其他优选实施例,当所述高度(H)等于或小于50mm时,小翼19的下磨损表面20的最大宽度(W_max)与叶片13的高度(H)之间的比率等于或大于0.5且等于或小于0.8。这例如用于为废水泵配置的叶轮7。
小翼19的下磨损表面20的最大宽度(W_max)与所述下磨损表面20平行地测量,并且从在叶片13的吸力侧17和小翼19的上表面23之间的假想界面测量。小翼19的上侧23与小翼19的下磨损表面20相对。
根据各种实施例,小翼19的厚度(T)等于或大于2.5mm且等于或小于7mm,优选等于或大于3mm且等于或小于6mm。太薄的小翼19将受到变形,而太厚的小翼19将对叶轮7的通道的有效流动面积和叶轮7的重量以及由此对泵1的效率产生负面影响。
根据优选实施例,在叶轮7的最大半径(r_max)处,小翼19的厚度(T)在小翼19的下磨损表面20的最大宽度(W_max)处最大。还优选小翼19的厚度(T)沿着小翼19在圆周方向上增加。因此,小翼19在小翼19的最外侧部分处,即在小翼19受到最大磨损和力的区域处更厚。
限定小翼19的厚度(T)的另一种方式是与叶片13的高度(H)相关。因此,在小翼19的下磨损表面20的最大宽度(W_max)处获得的小翼19的厚度(T)与叶片13的高度(H)之间的比率等于或大于0.05且等于或小于0.3。
对于所有叶轮7,小翼19的下磨损表面20与叶轮7的中心轴线之间的角度(α)是钝的,即大于45度。
小翼19的下磨损表面20与耐磨板5之间的距离等于或大于0.1mm且等于或小于0.5mm,优选等于或大于0.15mm且优选等于或小于0.4mm。
本发明的可行修改
本发明不仅限于上述和附图中所示的实施例,这些实施例主要具有说明性和示例性目的。本专利申请旨在涵盖本文描述的优选实施例的所有调整和变型,因此本发明由所附权利要求的措辞限定,因此,设备可以在所附权利要求的范围内以各种方式修改。
还应指出的是,所有关于/涉及术语的信息,如上、下、上、下等,均应按照图纸对设备进行解释/阅读,并对图纸进行定向,以便正确阅读参考文献。因此,这些术语仅指示所示实施例中的相互关系,如果本发明设备具有其他结构/设计,则可以改变这些关系。
还应指出,即使如此,没有明确说明来自特定实施例的特征可以与来自另一实施例的特性组合,如果组合是可能的,则该组合应被认为是明显的。
Claims (15)
1.一种用于潜水泵(1)的开式叶轮(7),所述潜水泵配置为泵送包括磨料的液体,所述叶轮(7)包括盖板(11)、位于中心的毂(12)和连接到盖板(11)和毂(12)的至少两个螺旋扫掠叶片(13),
每个叶片(13)包括与毂(12)相邻的前缘(14)和位于叶轮(7)的周边的后缘(15)以及下缘(16),其中所述下缘(16)从所述前缘(14)延伸到所述后缘(15)并且将所述叶片(13)的吸力侧(17)与所述叶片(13)的压力侧(18)分离,并且其中所述下缘(16)被配置为面向所述潜水泵(1)的耐磨板(5)并与其相对,
至少一个叶片(13)在下缘(16)处包括小翼(19),其中所述小翼(19)连接至所述至少一个叶片(13)的吸力侧(17)并从其突出,
其特征在于,
所述小翼(19)位于所述叶轮(7)的内半径(r_inner)的径向外侧,并且在位于所述叶片(7)的最大半径(r_max)处的叶片(13)的吸力侧(17)处沿圆周方向延伸至后缘(15),
所述小翼(19)具有下磨损表面(20),所述下磨损表面被配置为面向潜水泵(1)的耐磨板(5)并与其相对,
其中所述内半径(r_inner)等于以下中的最大值:
-叶轮(7)的最大半径(r_max)乘以0.6,以及
-叶轮(7)的入口半径(r_inlet)乘以1.2,其中,所述入口半径(r_inlet)在所述叶片(13)的吸力侧(17)处在所述叶片(13)的前缘(14)和所述叶片(13)的下缘(16)之间的界面处获得。
2.根据权利要求1所述的开式叶轮(7),其中,所述小翼(19)的下磨损表面(20)与所述叶片(13)的下缘(16)齐平。
3.根据权利要求1或2所述的开式叶轮(7),其中,沿所述叶轮(7)的直径获得的所述小翼(19)的下磨损表面(20)的宽度(W)从在所述内半径(r_inner)处的零增加到所述叶片(13)的吸力侧(17)处的后缘(15)处的最大宽度(W_max)。
4.根据权利要求3所述的开式叶轮(7),其中,所述叶轮(7)的叶片(13)在所述小翼(19)的最大宽度(W_max)处具有高度(H)。
5.根据权利要求4所述的开式叶轮(7),其中,所述高度(H)是沿着垂直于与所述叶片(13)的下缘(16)重合的假想线而延伸的直线测量的,并且是在所述叶片(13)的吸力侧(17)与所述盖板(11)的下表面(22)之间的假想界面与所述假想线之间测量的。
6.根据权利要求4或5所述的开式叶轮(7),其中,当所述高度(H)大于50mm时,所述小翼(19)的下磨损表面(20)的最大宽度(W_max)与所述叶片(13)的高度(H)之比等于或大于0.4且等于或小于0.6。
7.根据权利要求4-6中任一项所述的开式叶轮(7),其中,当所述高度(H)等于或小于50mm时,所述小翼(19)的下磨损表面(20)的最大宽度(W_max)与所述叶片(13)的高度(H)之比等于或大于0.5且等于或小于0.8。
8.根据权利要求3-7中任一项所述的开式叶轮(7),其中,所述小翼(19)的下磨损表面(20)的最大宽度(W_max)平行于所述下磨损表面(20)而测量,并且从所述叶片(13)的吸力侧(17)和所述小翼(19)的上表面(23)之间的假想界面测量。
9.根据前述权利要求中任一项所述的开式叶轮(7),其中,所述小翼(19)的厚度(T)等于或大于2.5mm且等于或小于7mm,优选等于或大于3mm且等于或小于6mm。
10.根据权利要求9所述的开式叶轮(7),其中,在所述叶轮(7)的最大半径(r_max)处,所述小翼(19)的厚度(T)在所述小翼(19)的下磨损表面(20)的最大宽度(W_max)处最大。
11.根据权利要求9或10所述的开式叶轮(7),其中,所述小翼(19)的厚度(T)沿着所述小翼(19)在圆周方向上增加。
12.根据权利要求4所述的开式叶轮(7),其中,在小翼(19)的下磨损表面(20)的最大宽度(W_max)处获得的所述小翼(19)的厚度(T)与叶片(13)的高度(H)之间的比率等于或大于0.05且等于或小于0.3。
13.根据前述权利要求中任一项所述的开式叶轮(7),其中,所述小翼(19)的下磨损表面(20)与所述叶轮(7)的中心轴线之间的角度(α)是钝的。
14.一种潜水泵(1),其被配置为用于泵送包括磨料的液体,所述潜水泵(1)包括液力单元,所述液力单元具有入口(2)、出口(3)和位于所述入口(2)和所述出口(3)之间的蜗壳(4),其中,所述蜗壳(4)部分地由包围所述入口(2)的耐磨板(5)限定,其特征在于,所述潜水泵(1)包括根据权利要求1-13中任一项所述的开式叶轮(7)。
15.根据权利要求14所述的潜水泵(1),其中,所述小翼(19)的下磨损表面(20)与所述耐磨板(11)之间的距离等于或大于0.1mm且等于或小于0.5mm,优选等于或大于0.15mm且优选等于或小于0.4mm。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP20197445.8 | 2020-09-22 | ||
EP20197445.8A EP3971422B1 (en) | 2020-09-22 | 2020-09-22 | Open impeller for submergible pump configured for pumping liquid comprising abrasive matter and submergible pump therewith |
PCT/EP2021/075747 WO2022063712A1 (en) | 2020-09-22 | 2021-09-20 | Open impeller for submergible pump configured for pumping liquid comprising abrasive matter |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN116194674A true CN116194674A (zh) | 2023-05-30 |
Family
ID=72615581
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202180064697.7A Pending CN116194674A (zh) | 2020-09-22 | 2021-09-20 | 用于配置为泵送包含磨料的液体的潜水泵的开式叶轮 |
Country Status (8)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP3971422B1 (zh) |
CN (1) | CN116194674A (zh) |
AU (1) | AU2021350322A1 (zh) |
BR (1) | BR112023005071A2 (zh) |
CA (1) | CA3192783A1 (zh) |
CL (1) | CL2023000787A1 (zh) |
MX (1) | MX2023003076A (zh) |
WO (1) | WO2022063712A1 (zh) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2024058737A1 (en) * | 2022-09-15 | 2024-03-21 | Eys Metal Sanayi Ve Ticaret Limited Sirketi | A novel impeller design for submersible centrifugal wastewater pumps |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FI75652C (fi) | 1984-08-16 | 1988-07-11 | Sarlin Ab Oy E | Loephjul vid en pump, saerskilt vid en virvelstroempump. |
US7037069B2 (en) | 2003-10-31 | 2006-05-02 | The Gorman-Rupp Co. | Impeller and wear plate |
SE0400964L (sv) * | 2004-04-15 | 2005-10-11 | Pumpex Ab | Kanalhjul |
JP6359845B2 (ja) * | 2014-03-14 | 2018-07-18 | 古河産機システムズ株式会社 | 渦巻きポンプ |
-
2020
- 2020-09-22 EP EP20197445.8A patent/EP3971422B1/en active Active
-
2021
- 2021-09-20 AU AU2021350322A patent/AU2021350322A1/en active Pending
- 2021-09-20 MX MX2023003076A patent/MX2023003076A/es unknown
- 2021-09-20 CA CA3192783A patent/CA3192783A1/en active Pending
- 2021-09-20 BR BR112023005071A patent/BR112023005071A2/pt unknown
- 2021-09-20 WO PCT/EP2021/075747 patent/WO2022063712A1/en active Application Filing
- 2021-09-20 CN CN202180064697.7A patent/CN116194674A/zh active Pending
-
2023
- 2023-03-20 CL CL2023000787A patent/CL2023000787A1/es unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP3971422A1 (en) | 2022-03-23 |
CL2023000787A1 (es) | 2023-09-29 |
MX2023003076A (es) | 2023-04-13 |
WO2022063712A1 (en) | 2022-03-31 |
EP3971422B1 (en) | 2024-05-15 |
AU2021350322A1 (en) | 2023-05-04 |
CA3192783A1 (en) | 2022-03-31 |
BR112023005071A2 (pt) | 2023-04-18 |
US20230400026A1 (en) | 2023-12-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8439642B2 (en) | Pump and pump impeller | |
RU2296243C2 (ru) | Центробежный насос с конфигурированной спиральной камерой | |
AU2004281359B2 (en) | Centrifugal pump | |
KR101737420B1 (ko) | 수중 슬러지 이송용 펌프 임펠러 | |
EP1284368A2 (en) | Diverter for reducing wear in a slurry pump | |
EP3341614B1 (en) | Rotary parts for a slurry pump | |
KR100954345B1 (ko) | 개선된 임펠러를 구비한 원심펌프 | |
US20040136825A1 (en) | Multiple diverter for reducing wear in a slurry pump | |
CN116194674A (zh) | 用于配置为泵送包含磨料的液体的潜水泵的开式叶轮 | |
US2266180A (en) | Impeller for centrifugal pumps | |
US12031554B2 (en) | Open impeller for submergible pump configured for pumping liquid comprising abrasive matter | |
GB2555560A (en) | Slurry pump back side liner | |
EP2734736B1 (en) | Improvements to pumps and components therefor | |
EP4390135A1 (en) | Impeller for a pump and a pump comprising such an impeller | |
CN206753926U (zh) | 防堵塞潜污泵 | |
WO2008038306A2 (en) | An improved ceramic integral vanes impeller | |
EP4390134A1 (en) | Submergible multistage pump | |
GB2551764A (en) | Slurry pump liner | |
GB2551763A (en) | Slurry pump front side liner | |
RU26610U1 (ru) | Незасоряющийся насос | |
CN114076121A (zh) | 一种将导叶应用于离心式泥泵以实现抗磨的新方法 | |
CN116324176A (zh) | 用于离心泵的开槽侧衬套 | |
WO2018000032A1 (en) | Slurry pump and components therefor |
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 |