CN207598589U - 抑制叶轮叶片汽蚀的离心泵装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种抑制叶轮叶片汽蚀的离心泵装置，主要包括泵体、泵轴、叶轮、泵盖、前密封环和后密封环，其特征在于所述前密封环内壁周向设有前环形槽，所述后密封环内壁周向设有后环形槽，所述叶轮的前轮面上圆周阵列设有前导流孔，后轮面上圆周阵列设有后导流孔，所述前导流孔进口端与前环形槽相连通，出口端设在叶片的背面前低压区侧，所述后导流孔进口端与后环形槽相连通，出口端设在叶片的背面后低压区侧，通过前密封环上的前环形槽和后密封环上的后环形槽来收集从压水室泄露的高压液体，再通过前导流孔和后导流孔分别将高压液体引导至叶轮进口的叶片背面的低压区，提高了叶片低压区的压力，从而有效抑制汽蚀的产生。

Description

抑制叶轮叶片汽蚀的离心泵装置

技术领域

本实用新型涉及水利机械工程技术领域，具体地说是一种抑制叶轮叶片汽蚀的离心泵装置。

背景技术

众所周知，现有的离心泵主要包括泵体、泵轴、叶轮、泵盖、前密封环和后密封环，所述泵体内设有叶轮和泵轴，所述泵轴经填料密封和轴承与泵盖固定连接，所述泵盖与泵体固定连接，所述叶轮固定在泵轴上，所述叶轮的前端外圈经固定在泵体上的密封环密封连接，后端外圈经固定在泵盖上的后密封环密封连接，所述叶轮叶片的进口边通常与液流存在一定的攻角，因此在叶叶轮进口边后方也会产生一块低压区，当低压区的压力低于水的饱和压力时，就会在此产生局部汽化并迅速发展，随着流动的进一步发展，压力逐渐提高，汽泡破裂产生汽蚀。轻微的汽蚀会产生噪音、降低泵的效率，汽蚀严重时会产生严重的震动，甚至造成叶轮和盖板剥离、穿孔甚至破裂，造成严重的事故。抑制汽蚀的关键就是控制叶片进口背边附近低压区的压力，保证流经此区域的液体不发生汽化。

现有用于抑制离心泵汽蚀的措施主要有如下：

1、提高叶轮吸入端压力，如加装前置增压装置，或提高吸入端液面高程，或降低泵的安装位置等；

2、减少管路损失，如加大管径、减少管路长度、减少弯管数量等。

以上方法是实际工程中常用的方法。还有在叶轮进口端之前安装的采用射流注入高压流体以提高泵抗汽蚀性能的方法，该射流装置呈圆柱状，此种结构如需达到较好的效果，则需要注入很大的流量，否则效果不明显。这是因为通常汽蚀只是在叶片前缘的局部低压区域产生，特别是靠近叶片背面的区域，而设置在叶轮前的射流装置只能沿周向较均匀的提高进入叶轮液体的压力，大量增压后的流体并不经过叶片背面的低压区，其本身不会产生汽蚀，因此此种方式的有效利用射流液体能量的效率较低，因此要达到理想的抗汽蚀效果这种方式需要很大的注入流量和附加功率。

发明内容

本实用新型的目的在于解决现有技术的不足，提供一种结构简单、抑制汽蚀、延长使用寿命、提高工作效率的抑制叶轮叶片汽蚀的离心泵装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种抑制叶轮叶片汽蚀的离心泵装置，主要包括泵体、泵轴、叶轮、泵盖、前密封环和后密封环，其特征在于所述前密封环内壁周向设有前环形槽，所述后密封环内壁周向设有后环形槽，所述叶轮的前轮面上圆周阵列设有前导流孔，后轮面上圆周阵列设有后导流孔，所述前导流孔进口端与前环形槽相连通，出口端设在叶片的背面前低压区侧，所述后导流孔进口端与后环形槽相连通，出口端设在叶片的背面后低压区侧，通过前密封环上的前环形槽和后密封环上的后环形槽来收集从压水室泄露的高压液体，再通过前导流孔和后导流孔分别将高压液体引导至叶轮进口的叶片背面的低压区，用以提高低压区的压力，从而有效抑制汽蚀的产生。

本实用新型所述前导流孔和后导流孔的出口部位的孔的轴心与叶轮的轴心相平行，以达到更有效的吹除低压回流区的流体，从而使主流去液体更快的附着到叶片表面，进一步抑制了汽蚀的产生，延长了泵的使用寿命，提高了泵的工作效率。

本实用新型由于采用上述结构，具有如下优点：

1.直接对叶片低压区注入高压液体，提高低压区压力，从根本上的抑制了汽蚀问题的产生；

2.由于只对低压区提高压力，因此所需要注入的高压液体流量很小；

3.由于叶片低压区也是叶轮中主要的回流区，注入的高压、高流速液体也将吹除低压区的回流液体，使主流区液体更快的附着到叶片表面，从而提高离心泵的效率；

4.重新利用了密封环处泄露的高压液体，提高了泵的效率；

5.由于引流流量与叶片低压区的压力自动适应，当叶片低压区压力变低时，由于引流通道两端的压差变大，流量自动增大，从而提高抗汽蚀能力；

6.不增加其他附加装置，不减小离心泵出口流量，不需要附加能量，成本增加极小，加工制造简单，不改变原离心泵的结构，提升抗汽蚀能力。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是叶轮周向开孔位置图。

附图标记：泵体1、泵轴2、叶轮3、泵盖4、前密封环5、后密封环6、前环形槽7、后环形槽8、前导流孔9、后导流孔10、叶片11。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进行说明。

如附图所示，一种抑制叶轮叶片汽蚀的离心泵装置，主要包括泵体1、泵轴2、叶轮3、泵盖4、前密封环5和后密封环6，所述泵体1、泵轴2、叶轮3、泵盖4、前密封环5和后密封环6的连接关系与现有技术相同，此不赘述，其特征在于所述前密封环5内壁周向设有前环形槽7，所述后密封环6内壁周向设有后环形槽8，所述叶轮3的前轮面上圆周阵列设有前导流孔9，后轮面上圆周阵列设有后导流孔10，所述前导流孔9进口端与前环形槽7相连通，出口端设在叶片的背面前低压区侧，所述后导流孔10进口端与后环形槽8相连通，出口端设在叶片11的背面后低压区侧，通过前密封环5上的前环形槽7和后密封环6上的后环形槽8来收集从压水室泄露的高压液体，再通过前导流孔9和后导流孔10分别将高压液体引导至叶轮3进口的叶片背面的低压区，用以提高低压区的压力，从而有效抑制汽蚀的产生。

本实用新型所述前导流孔9和后导流孔10的出口部位的孔的轴心与叶轮的轴心相平行，以达到更有效的吹除低压回流区的流体，从而使主流去液体更快的附着到叶片表面，进一步抑制了汽蚀的产生，延长了泵的使用寿命，提高了泵的工作效率。

本实用新型在使用时，泵轴连接电机，电机带动泵轴旋转，泵轴带动叶轮旋转，通过叶轮对进入泵体吸入室的液体导流而出，在工作过程中，通过前密封环上的前环形槽和后密封环上的后环形槽来收集从高压水室泄露的高压液体，再通过前导流孔和后导流孔分别将高压液体引导至叶轮进口的叶片背面的低压区，用以提高叶片背面回流低压区的压力，从而有效抑制汽蚀的产生。

本实用新型由于采用上述结构，具有如下优点：

1.直接对叶片低压区注入高压液体，提高低压区压力，从根本上的抑制了汽蚀问题的产生；

2.由于只对低压区提高压力，因此所需要注入的高压液体流量很小；

3.由于叶片低压区也是叶轮中主要的回流区，注入的高压、高流速液体也将吹除低压区的回流液体，使主流区液体更快的附着到叶片表面，从而提高离心泵的效率；

4.重新利用了密封环处泄露的高压液体，提高了泵的效率；

5.由于引流流量与叶片低压区的压力自动适应，当叶片低压区压力变低时，由于引流通道两端的压差变大，流量自动增大，从而提高抗汽蚀能力；

6.不增加其他附加装置，不减小离心泵出口流量，不需要附加能量，成本增加极小，加工制造简单，不改变原离心泵的结构，提升抗汽蚀能力。

Claims (2)

1.一种抑制叶轮叶片汽蚀的离心泵装置，主要包括泵体、泵轴、叶轮、泵盖、前密封环和后密封环，其特征在于所述前密封环内壁周向设有前环形槽，所述后密封环内壁周向设有后环形槽，所述叶轮的前轮面上圆周阵列设有前导流孔，后轮面上圆周阵列设有后导流孔，所述前导流孔进口端与前环形槽相连通，出口端设在叶片的背面前低压区侧，所述后导流孔进口端与后环形槽相连通，出口端设在叶片的背面后低压区侧。

2.根据权利要求1所述的一种抑制叶轮叶片汽蚀的离心泵装置，其特征在于所述前导流孔和后导流孔的出口部位的孔的轴心与叶轮的轴心相平行。