CN116292420A - 一种带有分段可调式前置导叶的灯泡贯流泵装置及其改善水流流态的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种带有分段可调式前置导叶的灯泡贯流泵装置及其改善水流流态的方法，包括贯流泵本体、进水导流帽、三段式前导叶和叶轮，进水导流帽安装固定于贯流泵本体内，贯流泵本体的两端分别设有进水口、出水口；贯流泵本体内设有三段式前导叶，三段式前导叶包括第一段导叶、第二段导叶、第三段导叶，第一段导叶、第二段导叶、第三段导叶依次沿贯流泵本体的进水口向出水口方向布置，三段式前导叶后设有叶轮，叶轮上设有叶片，叶轮与第三段导叶相邻；所述第一段导叶、第二段导叶、第三段导叶在贯流泵本体上旋转角度可调节。通过本发明，可改善贯流泵入流条件，优化泵内水流流态。
Description
技术领域
本发明涉及一种带有分段可调式前置导叶的灯泡贯流泵装置及其改善水流流态的方法，属于水利工程、市政工程技术领域。
背景技术
南水北调工程需要建设一系列水泵站以抬升水位。由于在低扬程泵站中灯泡贯流泵可以达到较高的装置效率且流态好、水力损失小，因而在南水北调工程中有着较为广泛的应用。然而，相较于立式泵装置可以通过进水流道断面过渡改变水流流速和流动方向，从而使得水泵获得良好的入流条件，卧式灯泡贯流泵装置进水流道对水流的流速和流动方向改变幅度较小。因此，可在灯泡贯流泵装置的叶轮前设置前置导叶，从而使得叶轮水泵获得良好的入流条件。
发明内容
本发明的目的在于针对上述现有的不足，提供一种带有分段可调式前置导叶的灯泡贯流泵装置及其改善水流流态的方法。
本发明的目的是这样实现的：一种带有分段可调式前置导叶的灯泡贯流泵，包括贯流泵本体、进水导流帽、叶轮，进水导流帽安装固定于贯流泵本体内，贯流泵本体的两端分别设有进水口、出水口；其特征是：
贯流泵本体内设有三段式前导叶，三段式前导叶包括第一段导叶、第二段导叶、第三段导叶，第一段导叶、第二段导叶、第三段导叶依次沿贯流泵本体的进水口向出水口方向布置，三段式前导叶后设有叶轮，叶轮上设有叶片，叶轮与第三段导叶相邻；
所述第一段导叶、第二段导叶、第三段导叶在贯流泵本体上旋转角度可调节。
所述贯流泵本体上设有贯流泵导叶体轮毂，贯流泵导叶体轮毂内设有用于调节第一段导叶、第二段导叶、第三段导叶旋转角度的导叶机械液压调节机构。
所述第一段导叶、第二段导叶、第三段导叶上均设有5~9张叶片。
所述第一段导叶、第二段导叶、第三段导叶上均设有2n-1张叶片，其中n为大于1的正整数。
所述第三段导叶位置设置在距离叶轮前0.045D~0.065D范围内，其中D为叶轮直径。
所述叶轮上的叶片角度可调节。
一种带有分段可调式前置导叶的灯泡贯流泵改善水流流态的方法，其特征是：包括以下步骤：
步骤1）、安装灯泡贯流泵；将进水导流帽安装固定于灯泡贯流泵内，灯泡贯流泵的两端分别设有进水口、出水口，在贯流泵本体内沿贯流泵本体的进水口向出水口方向依次安装第一段导叶、第二段导叶、第三段导叶，第三段导叶后设有叶轮；
步骤2）、将灯泡贯流泵安装于水流管道内，灯泡贯流泵的进水口面向水流管道的进水流道出口，灯泡贯流泵的出水口面向水流管道的出水流道进口；
步骤3）、启动灯泡贯流泵，叶轮转动，水流从进水流道流入灯泡贯流泵，根据水流实际流入灯泡贯流泵流态，导叶机械液压调节机构根据来流工况调节第一段导叶的角度，第一段导叶的角度改变后为减少水力损失，导叶机械液压调节机构调节第二段导叶的角度使水流平顺过渡，根据叶轮上的叶片角度，导叶机械液压调节机构实时调节第三段导叶的安放角度，使得叶轮获得最佳入流角度，从而实现优化运行，改善水泵入流条件，完成水流流态的改善。
本发明结构合理、方法科学，现有灯泡式贯流泵常采用半调节或全调节方式调整叶轮叶片角度，不能完全适应不同的来流工况；水泵日常运行时，需根据流量和水位的变化而对水泵的叶轮叶片角度进行调节。当运行条件大幅偏离设计工况时，水泵的叶轮叶片角度不能完全适应，本发明提供了一种带有分段可调式前置导叶的灯泡贯流泵。
灯泡式贯流泵叶轮前进水流道流态的好坏直接关系机组运行的状态，叶轮前进水流道流态紊乱将显著降低水泵的能量性能和汽蚀性能，而且还可能导致水泵机组产生振动。
本发明中，结构上包括灯泡式贯流泵本体，灯泡式贯流泵上设置三段式前置导叶（叶片）。可三段式前置导叶每段均设置5~9张叶片。三段式前置导叶均可通过机械液压调节装置来调节角度。
本发明中，第一段导叶，根据来流情况的变化调节开度，其主要功能为调节来流流态，将其整流分散到第二段导叶上。
第二段导叶，可通过与第一段导叶、第三段导叶配合使用，以实现水流平顺过渡的功能。
第三段导叶，其主要功能根据适应不同工况下叶轮和前置导叶调整，进而调整第三段前置导叶的角度来调节水流入泵的角度，改善水流入泵条件，提高水泵整体效率。第三段前置导叶位置可设置在距离叶轮进口前的0.045D~0.065D范围内，其中D为叶轮直径。
随着南水北调二期工程的建设和国家大中型泵站技术改造的实施，共计有近千台的灯泡贯流泵的灯泡体处流态需要改善，因此本发明应用和实施，可取得较大的经济效益和社会效益。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图中：1贯流泵本体、2三段式前导叶、3第一段导叶、4第二段导叶、5第三段导叶、6叶轮、7进水导流帽、8贯流泵导叶体轮毂、9导叶机械液压调节机构。
实施方式
下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。
一种带有分段可调式前置导叶的灯泡贯流泵，包括贯流泵本体1、进水导流帽7、叶轮6，进水导流帽7安装固定于贯流泵本体1内，贯流泵本体1的两端分别设有进水口、出水口；贯流泵本体1内设置有三段式前导叶2，三段式前导叶2包括第一段导叶3、第二段导叶4、第三段导叶5，第一段导叶3、第二段导叶4、第三段导叶5依次沿贯流泵本体1的进水口向出水口方向布置，三段式前导叶后设有叶轮6，叶轮6上设有叶片，叶轮6与第三段导叶4相邻；第一段导叶3、第二段导叶4、第三段导叶5在贯流泵本体1上旋转角度可调节。
进一步的，在贯流泵本体1上设置贯流泵导叶体轮毂8，贯流泵导叶体轮毂8内设有用于调节第一段导叶2、第二段导叶3、第三段导叶4旋转角度的导叶机械液压调节机构9。
进一步的，第一段导叶2、第二段导叶3、第三段导叶4上均设有5~9张叶片。或者，第一段导叶2、第二段导叶3、第三段导叶4上均设有2n-1张叶片，其中n为大于1的正整数。
进一步的，第三段导叶4位置设置在距离叶轮6前0.045D~0.065D范围内，其中D为叶轮6直径。叶轮6上的叶片角度可调节。
使用时，包括以下步骤：
步骤1）、安装灯泡贯流泵；将进水导流帽7安装固定于灯泡贯流泵内，灯泡贯流泵的两端分别设有进水口、出水口，在贯流泵本体1内沿贯流泵本体1的进水口向出水口方向依次安装第一段导叶3、第二段导叶4、第三段导叶5，第三段导叶5后设有叶轮6；
步骤2）、将灯泡贯流泵安装于水流管道内，灯泡贯流泵的进水口面向水流管道的进水流道出口，灯泡贯流泵的出水口面向水流管道的出水流道进口；
步骤3）、启动灯泡贯流泵，叶轮6转动，水流从进水流道流入灯泡贯流泵，根据水流实际流入灯泡贯流泵流态，导叶机械液压调节机构根据来流工况调节第一段导叶3的角度，第一段导叶3的角度改变后为减少水力损失，导叶机械液压调节机构调节第二段导叶4的角度使水流平顺过渡，根据叶轮6上的叶片角度，导叶机械液压调节机构实时调节第三段导叶5的安放角度，使得叶轮6获得最佳入流角度，从而实现优化运行，改善水泵入流条件，完成水流流态的改善。
Claims (7)
1.一种带有分段可调式前置导叶的灯泡贯流泵，包括贯流泵本体（1）、进水导流帽（7）、叶轮（6），进水导流帽（7）安装固定于贯流泵本体（1）内，贯流泵本体（1）的两端分别设有进水口、出水口；其特征是：
贯流泵本体（1）内设有三段式前导叶（2），三段式前导叶（2）包括第一段导叶（3）、第二段导叶（4）、第三段导叶（5），第一段导叶（3）、第二段导叶（4）、第三段导叶（5）依次沿贯流泵本体（1）的进水口向出水口方向布置，三段式前导叶后设有叶轮（6），叶轮（6）上设有叶片，叶轮（6）与第三段导叶（4）相邻；
所述第一段导叶（3）、第二段导叶（4）、第三段导叶（5）在贯流泵本体（1）上旋转角度可调节。
2.根据权利要求1所述的一种带有分段可调式前置导叶的灯泡贯流泵，其特征是：所述贯流泵本体（1）上设有贯流泵导叶体轮毂（8），贯流泵导叶体轮毂（8）内设有用于调节第一段导叶（2）、第二段导叶（3）、第三段导叶（4）旋转角度的导叶机械液压调节机构（9）。
3.根据权利要求1所述的一种带有分段可调式前置导叶的灯泡贯流泵装置，其特征是：所述第一段导叶（2）、第二段导叶（3）、第三段导叶（4）上均设有5~9张叶片。
4.根据权利要求1所述的一种带有分段可调式前置导叶的灯泡贯流泵装置，其特征是：所述第一段导叶（2）、第二段导叶（3）、第三段导叶（4）上均设有2n-1张叶片，其中n为大于1的正整数。
5.根据权利要求1所述的一种带有分段可调式前置导叶的灯泡贯流泵装置，其特征是：所述第三段导叶（4）位置设置在距离叶轮（6）前0.045D~0.065D范围内，其中D为叶轮（6）直径。
6.根据权利要求1所述的一种带有分段可调式前置导叶的灯泡贯流泵，其特征是：所述叶轮（6）上的叶片角度可调节。
7.根据权利要求1-6任意一项权利要求所述的一种带有分段可调式前置导叶的灯泡贯流泵改善水流流态的方法，其特征是：包括以下步骤：
步骤1）、安装灯泡贯流泵；将进水导流帽（7）安装固定于灯泡贯流泵内，灯泡贯流泵的两端分别设有进水口、出水口，在贯流泵本体（1）内沿贯流泵本体（1）的进水口向出水口方向依次安装第一段导叶（3）、第二段导叶（4）、第三段导叶（5），第三段导叶（5）后设有叶轮（6）；
步骤2）、将灯泡贯流泵安装于水流管道内，灯泡贯流泵的进水口面向水流管道的进水流道出口，灯泡贯流泵的出水口面向水流管道的出水流道进口；
步骤3）、启动灯泡贯流泵，叶轮（6）转动，水流从进水流道流入灯泡贯流泵，根据水流实际流入灯泡贯流泵流态，导叶机械液压调节机构根据来流工况调节第一段导叶（3）的角度，第一段导叶（3）的角度改变后为减少水力损失，导叶机械液压调节机构调节第二段导叶（4）的角度使水流平顺过渡，根据叶轮（6）上的叶片角度，导叶机械液压调节机构实时调节第三段导叶（5）的安放角度，使得叶轮（6）获得最佳入流角度，从而实现优化运行，改善水泵入流条件，完成水流流态的改善。
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