CN220286031U - 一种新型高抗空化诱导轮 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于多级泵技术领域，具体来说涉及一种新型高抗空化诱导轮，包括，泵体和叶轮组，所述的叶轮组包括叶轮和与其连接的诱导轮，叶轮组连接所述泵体，所述的泵体包括第一壳体和第二壳体，所述的第二壳体在近诱导轮一面设有环形槽，所述的诱导轮设有若干引流孔。通过对诱导轮叶片轮毂处开孔和在诱导轮前开设环形槽，提供一种全新的诱导轮结构来改善诱导轮前来流状态，进一步提高诱导轮的抗空化性能。

Description

一种新型高抗空化诱导轮

技术领域

本实用新型属于多级泵技术领域，具体来说涉及一种新型高抗空化诱导轮。

背景技术

在多级泵中，为了防止进口水流因为进口压力过低而引起空化，一般都会在叶轮前加诱导轮，用诱导轮产生的扬程对后面的离心叶轮起到增压作用，提高多级离心泵的吸入性能。目前对于诱导轮的研究主要集中在诱导轮本身的设计参数和诱导轮出口与叶轮的匹配方面，而对于诱导轮前端来流运动对诱导轮抗空化的研究比较少。对于工程实际来说，控制诱导轮前来流运动，改善诱导轮前缘流场，以提高诱导轮抗空化性能很有必要。

例如，公开号为CN110905859A的中国专利，公开了一种能够提高汽蚀性能的诱导轮，其中，诱导轮具有卸压孔，卸压孔位于诱导轮的叶片上，且位于叶片进口靠近轮缘处。在沿诱导轮的轴线方向的向视图上，以诱导轮的中心为圆心，以a为卸压孔的中心与诱导轮的中心的连线，以b为叶片的进口边叶尖与诱导轮的中心的连线，以诱导轮的出口直径为D2，则卸压孔所在圆的径向直径Dk＝nD2(n＝0.8-0.95)，a与b之间夹角为θ，与现有技术相比，该发明通过对诱导轮的叶片开孔，能够将诱导轮叶片工作面的高压介质引向叶片背面，从而改善其压力分布，减弱诱导轮叶片背面的流动分离现象，提高诱导轮叶片进口汽蚀部位的压力，提高诱导轮抗汽蚀性能。但是，诱导轮抗空化性能有限，离心泵整体的空化性能有待提高。

实用新型内容

为解决背景技术中存在的问题，本实用新型通过对诱导轮叶片轮毂处开孔和在诱导轮前开设环形槽，提供一种全新的诱导轮结构来改善诱导轮前来流状态，进一步提高诱导轮的抗空化性能。

为实现上述目的，本实用新型提出一种新型高抗空化诱导轮，包括，泵体和叶轮组，所述的叶轮组包括叶轮和与其连接的诱导轮，叶轮组连接所述泵体，所述的泵体包括第一壳体和第二壳体，所述的第二壳体在近诱导轮一面设有环形槽，所述的诱导轮设有若干引流孔。

作为优选，所述的泵体包括第一壳体和第二壳体，方便流体的密封与隔离，同时便于装置的维修。

作为优选，所述的叶轮设为半开式叶轮，所述的第一壳体设有流体入口，所述的第二壳体设有流体出口，提高了泵的性能和可靠性。

作为优选，所述的环形槽设于所述诱导轮的轮缘处，流体流经诱导轮后，由诱导轮间隙回流至环形槽，起到为诱导轮进口引流增压的目的。

作为优选，所述的诱导轮包括诱导轮叶片和轮毂，所述引流孔设于诱导轮叶片的近轮毂处，近叶轮中心的流速较低，以此设计可以减少静压力。

作为优选，其特征在于，所述的诱导轮与第二壳体之间设有诱导轮间隙，所述诱导轮间隙取值在0.3-0.5mm之间，具体数值以所需要引流的流量来计算。

作为优选，所述的第一壳体与第二壳体之间设有压水通道，压水通道设有导叶，导叶起到定向和增加流速的作用，使流体能通过压水通道。

作为优选，所述的第一壳体设有环形吸水室，所述的第二壳体内部设有环形压水室，将流体隔离，提供压力驱动，便于多级泵的维修和维护。

作为优选，所述环形槽的槽宽与槽深比例设于0.5-0.8之间，环形槽的宽度深度比值在此之间时，诱导轮抗空化性能最佳。

作为优选，所述的引流孔的孔径设为2.5-3.5mm之间，经测试，孔直径为3mm时对诱导轮性能影响最小，且轮毂处空化改善最为明显。

本实用新型优点是如下：

1.采用一种新型的诱导轮结构，通过使用新型诱导轮，对诱导轮前来流运动状态进行整合；

2.诱导轮前缘和内部流动状态有较大改善；

3.诱导轮抗空化性能提高，进而离心泵空化性能提高。

附图说明

图1为本实用新型的整装示意图；

图2为本实用新型中环形槽的局部放大图；

图3为本实用新型中诱导轮的俯视图；

图4为诱导轮的开孔示意图。

图示说明：泵体1，叶轮组2，导叶3，环形吸水室4，环形压水室5，引流孔6，环形槽7，诱导轮间隙8，第一壳体1.1，第二壳体1.2，流体入口1.3，流体出口1.4，压水通道1.5，叶轮2.1，诱导轮2.2，诱导轮叶片2.3，轮毂2.4。

具体实施方式

为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本公开实施方式作进一步地详细描述。其中各部件比例并非按照真实比例绘制，其附图中所示的比例及尺寸并不应限制本实用新型的实质技术方案，这些实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该实用新型仅为所述的具体实施例。

参见图1、图2、图3所示，叶轮组2包括叶轮2.1和与其连接的诱导轮2.2，叶轮组2连接所述泵体1，所述的泵体1包括第一壳体1.1和第二壳体1.2，所述的第二壳体1.2在近诱导轮2.2一面设有环形槽7，所述的诱导轮2.2设有若干引流孔6。

本实用新型的环形槽7开设于诱导轮2.2进口轮缘处，流体流经诱导轮2.2后，由诱导轮间隙8回流至环形槽7，重新进入诱导轮2.2进口处，起到为诱导轮2.2进口引流增压的目的。对于低比转速高速离心泵来说，诱导轮间隙8取值一般在0.3~0.5mm之间，具体数值以所需要引流的流量来计算。若环形槽7的宽度设为b，高度设为h，环形槽7的深度和宽度定义一个无量纲参数为y，y为环形槽7宽度和高度的比值，即y=b/h。通过对比不同参数方案，结果表明当y=0.5~0.8时，诱导轮2.2抗空化性能最佳。

参见图3所示，本实用新型中诱导轮2.2的开孔示意图。轮毂2.4处压力低，流速高，很容易发生空化，本实用新型提出在诱导轮叶片2.3靠近轮毂2.4处开孔，将诱导轮2.2后半段的流体引入前端，以达到轮毂2.4处引流增压的目的。同时为了不影响诱导轮叶片的工作强度，本实用新型在诱导轮叶片开孔位置如图2所示。经过对比不同方案，最终确定诱导轮2.2开孔的位置为距离轮毂中心三分之一半径处，孔直径为3mm时对诱导轮性能影响最小，且轮毂2.4处空化改善最为明显。

图1所示，叶轮2.1设为半开式叶轮，第一壳体1.1设有流体入口1.3，第一壳体1.1与第二壳体1.2分离式设计，第二壳体1.2在第一壳体1.1内，流体进入第一壳体1.1后，先进入环形吸水室4，经过压水通道1.5后，到达环形压水室5，到达第二壳体1.2的流体出口1.4。同时，在压水通道1.5处设有导叶3，起到定向和增加流速的作用，使流体能通过压水通道1.5。

参见图1所示，在诱导轮2.2入口轮缘处开设环形槽7，将诱导轮出口处的高压流体通过诱导轮间隙8引入环形槽7内，起到增加诱导轮2.2入口处压力的效果，改善诱导轮来流运动状态，提高诱导轮2.2进口的抗空化性能；在诱导轮叶片2.3靠近轮毂处开孔，将诱导轮轮毂处后半段流体引入前半段，增加诱导轮进口轮毂处的压力，以达到改善诱导轮空化的效果。总之，本实用新型对诱导轮前来流运动状态进行整合，诱导轮前缘和内部流动状态有较大改善，诱导轮抗空化性能提高，进而离心泵空化性能提高。

本实用新型不局限于上述实施方式，不论在其形状或材料构成上作任何变化，凡是采用本实用新型所提供的结构设计，都是本实用新型的一种变形，均应认为在本实用新型保护范围之内。

Claims (9)

1.一种新型高抗空化诱导轮，其特征在于，包括泵体（1）和叶轮组（2），

所述的叶轮组（2）包括叶轮（2.1）和与其连接的诱导轮（2.2），叶轮组（2）连接所述泵体（1）；

所述的泵体（1）包括第一壳体（1.1）和第二壳体（1.2），所述的第二壳体（1.2）在近诱导轮（2.2）一面设有环形槽（7）；

所述的诱导轮（2.2）设有若干引流孔（6）。

2.根据权利要求1所述的一种新型高抗空化诱导轮，其特征在于，所述的叶轮（2.1）设为半开式叶轮，所述的第一壳体（1.1）设有流体入口（1.3），所述的第二壳体（1.2）设有流体出口（1.4）。

3.根据权利要求1所述的一种新型高抗空化诱导轮，其特征在于，所述的环形槽（7）设于所述诱导轮（2.2）的轮缘处。

4.根据权利要求1所述的一种新型高抗空化诱导轮，其特征在于，所述的诱导轮（2.2）包括诱导轮叶片（2.3）和轮毂（2.4），所述引流孔（6）设于诱导轮叶片（2.3）的近轮毂（2.4）处。

5.根据权利要求1或4所述的一种新型高抗空化诱导轮，其特征在于，所述的诱导轮（2.2）与第二壳体（1.2）之间设有诱导轮间隙（8），所述诱导轮间隙（8）取值在0.3-0.5mm之间。

6.根据权利要求1或2所述的一种新型高抗空化诱导轮，其特征在于，所述的第一壳体（1.1）与第二壳体（1.2）之间设有压水通道（1.5），压水通道（1.5）设有导叶（3）。

7.根据权利要求1或2所述的一种新型高抗空化诱导轮，其特征在于，所述的第一壳体（1.1）设有环形吸水室（4），所述的第二壳体（1.2）内部设有环形压水室（5）。

8.根据权利要求1或3所述的一种新型高抗空化诱导轮，其特征在于，所述环形槽（7）的槽宽与槽深比例设于0.5-0.8之间。

9.根据权利要求1或4所述的一种新型高抗空化诱导轮，其特征在于，所述的引流孔（6）孔径设为2.5-3.5mm之间。