CN202500823U - 复合型喇叭管 - Google Patents

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刘超
杨帆
周济人
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复合型喇叭管，属于水利工程技术领域。包括喇叭管和导水锥，导水锥设置在喇叭管下面并伸入喇叭管内，喇叭管上端与叶轮室相接，喇叭管内壁与导水锥外壁之间对称布置整流板，喇叭管与导水锥均以叶轮中心铅垂线为对称轴对称，所述的喇叭管的外缘型线为四分之一椭圆型线或变曲率弧线，喇叭管外缘型线与叶轮室外缘型线相切，喇叭管内缘型线与导水锥外缘型线为相同的型线类别，喇叭管内缘型线与导水锥外缘型线相平行。本实用新型结构科学简单，形状规则，设计和施工容易，喇叭管内的整流板可将进入喇叭管内的涡带隔断，破坏其连续性，改善水泵入流条件，提高叶轮进口的轴向速度分布均匀度及速度加权平均角，提高泵装置的水力性能，达到节能减排的目的。

Description

复合型喇叭管
技术领域
本实用新型涉及水利工程、城镇供排水工程中一种进水装置，属于水利工程技术领域。
背景技术
喇叭管的作用是为防止吸水管进水口尖锐边缘处的水流分离，从而达到减小进水口水力损失的目的，而水泵的吸水喇叭管除了为减小吸水管管口的水力损失外，其更重要的作用是给叶轮提供均匀的流速分布，流速分布直接影响水泵的能量性能，流速分布不均还会导致水泵汽蚀性能的恶化。水泵吸水喇叭管后紧接叶轮室，水流进入喇叭管以后，经过很短距离的调整便迅速达到叶轮室，因此喇叭管的设计直接影响着水泵的水力性能。若喇叭管内存在涡带，该涡带将直接进入叶轮室，进而引起机组的振动、影响泵站的安全稳定运行。
在泵站工程中，喇叭管往往被应用于开敞式进水池和箱涵式进水流道中，此两种泵站进水形式的喇叭管下方均易产生涡带，涡带随水流进入喇叭管内，传统的喇叭管无法将涡带支离、消除，主要是因为传统喇叭管内无消涡整流措施，其内部流态的调整仅依靠其自身的形状。针对上述工程实际问题，泵站设计建设单位一直致力于设计一种具有整流功能及消涡效果均明显的新型喇叭管，其意义及推广应用价值均很大，不仅能解决泵站工程中的实际问题，还能解决面临相同问题的各种工业泵种，但都未能达到预想的结果。
发明内容
本实用新型的目的就是针对上述现有技术存在的不足，设计一种复合型喇叭管，以达到（1）消除喇叭管底部涡带，减小喇叭管进口处水力损失；（2）控制水流预旋，支离吸入涡带，改善叶轮进口流速分布；（3）提高泵装置安全稳定运行系数。
本实用新型的目的是这样实现的，复合型喇叭管，包括喇叭管和导水锥，导水锥设置在喇叭管下面并伸入喇叭管内，喇叭管上端与叶轮室相接，其特征是喇叭管内壁与导水锥外壁之间对称布置整流板，喇叭管与导水锥均以叶轮中心铅垂线为对称轴对称，所述的喇叭管的外缘型线为四分之一椭圆型线或变曲率弧线，喇叭管外缘型线与叶轮室外缘型线相切，喇叭管内缘型线与导水锥外缘型线为相同的型线类别，喇叭管内缘型线与导水锥外缘型线相平行。
所述整流板为偶数块，相邻整流板间夹角相等，整流板铅垂方向两端均为流线型，整流板与喇叭管和导水锥相接的两端分别选用两者的型线过渡，整流板顶端低于喇叭管出口端，整流板顶端与喇叭管出口端距离L U为叶轮名义直径D O的（0.08～0.15）倍，整流板下端与喇叭管进口端平齐，整流板厚度T B为（0.02~0.08）倍叶轮名义直径D O。
所述的导水锥顶端直径与叶轮轮毂直径相同，导水锥底端直径D D为喇叭管进口直径D I的（1.35～1.50）倍，导水锥的高度为喇叭管的高度与喇叭管悬空高度之和。
本实用新型结构科学简单，形状规则，设计和施工容易，既可以消除喇叭口下方的附底涡带，同时增加了消除附底涡带产生的范围，喇叭管内的整流板可将进入喇叭管内的涡带隔断，破坏其连续性，且能控制水流的预旋，改善水泵入流条件，提高叶轮进口的轴向速度分布均匀度及速度加权平均角，进而提高泵装置的水力性能，达到节能减排的目的。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
图2为图1中A-A剖面图。
图3为本实用新型使用状态图。
图中：1整流板，2导水锥，3喇叭管，4叶轮，5导叶。
具体实施方式
结合附图描述本实用新型专利的具体实施方式。
如图1、图2和图3所示，本实用新型包括整流板1，导水锥2及喇叭管3，导水锥设置在喇叭管下面并伸入喇叭管内，喇叭管上端与叶轮室相接，喇叭管内壁与导水锥外壁之间对称布置整流板，喇叭管与导水锥均以叶轮4中心铅垂线为对称轴对称。喇叭管3的外缘型线为四分之一椭圆型线或变曲率弧线，喇叭管外缘型线与叶轮室外缘型线相切，喇叭管内缘型线与导水锥外缘型线为相同的型线类别，喇叭管内缘型线与导水锥外缘型线相平行。其中整流板的数量为偶数，推荐数量为4块，相邻夹角均为90°。整流板铅垂方向两端均为流线型，整流板与喇叭管和导水锥相接的两端分别选用两者的型线过渡，整流板顶端低于喇叭管出口端，整流板顶端与喇叭管出口端距离L U为叶轮名义直径D O的（0.08~0.15）倍，整流板下端与喇叭管进口端平齐，整流板厚度T B为（0.02~0.08）倍叶轮名义直径D O。导水锥顶端直径与叶轮轮毂直径相同，导水锥底端直径D D为喇叭管进口直径D I的（1.35~1.50）倍，导水锥的高度为喇叭管的高度与喇叭管悬空高度之和。
对于大中型泵站，喇叭管、整流板及导水锥均可采用金属材料制作，制作过程中需保证整流板上、下两端为流线型，整流板与两者间可采用电焊或铆钉连接，连接处应处理成光滑无凸起。复合型喇叭管的三大构件既可选择工厂分别制作后现场安装，也可将三者连接成整体后现场进行安装。导水锥与进水流道底板可采用地脚螺栓进行固定，喇叭管与叶轮室则采用螺栓进行连接。若对小型污水泵及潜水轴流泵等运行时间长，导水锥及挡板可采用硬度较高的亚克力材料或木质材料进行制作，导水锥也可以采用钢筋混凝土制作。喇叭管因与叶轮室进行连接则需用金属材料制作才能满足要求。
本实用新型可通过任何合适的方式进行任意组合，其同样落入本实用新型所公开的范围之内，同时，本实用新型的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型的设计思想，其同样应当视为本实用新型所保护的内容。

Claims (3)

1.复合型喇叭管，包括喇叭管、整流板及导水锥三部分，导水锥设置在喇叭管下面并伸入喇叭管内，喇叭管上端与叶轮室相接，其特征是喇叭管内壁与导水锥外壁之间对称布置偶数块整流板，喇叭管与导水锥均以叶轮中心铅垂线为对称轴对称，所述的喇叭管的外缘型线为四分之一椭圆型线或变曲率弧线，喇叭管外缘型线与叶轮室外缘型线相切，喇叭管内缘型线与导水锥外缘型线为相同的型线类别，喇叭管内缘型线与导水锥外缘型线相平行。
2.根据权利要求1所述的复合型喇叭管，其特征是，所述整流板为偶数块，相邻整流板间夹角相等，整流板铅垂方向两端均为流线型，整流板与喇叭管和导水锥相接的两端分别选用两者的型线过渡，整流板顶端低于喇叭管出口端，整流板顶端与喇叭管出口端距离LU为叶轮名义直径DO的0.08～0.15倍，整流板下端与喇叭管进口端平齐，整流板厚度TB为0.02～0.08倍叶轮名义直径DO。
3.根据权利要求1所述的复合型喇叭管，其特征是，所述的导水锥顶端直径与叶轮轮毂直径相同，导水锥底端直径DD为喇叭管进口直径DI的1.35～1.50倍，导水锥的高度为喇叭管的高度与喇叭管悬空高度之和。 
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