JP2013011241A - Sectional type multistage pump - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a multistage pump with improved tansporting performance.SOLUTION: The multistage pump includes a rotating shaft 1, a plurality of impellers 2 fixed at the rotating shaft 1, and a pump casing 3 that accommodates the plurality of impellers 2. The pump casing 3 has a suction casing 10, a discharging casing 30 and an intermediate casing 50. A suction volute 20 connected to a suction flow path 11a is formed at the suction casing 10. The suction volute 20 extends from the suction flow path 11a to a liquid inlet of a first stage of the impellers 2.

Description

本発明は、輪切形多段ディフューザポンプ(以下、単に多段ポンプという)に関し、特に多段ポンプのケーシング構造に関するものである。   The present invention relates to a ring-cut multistage diffuser pump (hereinafter simply referred to as a multistage pump), and more particularly to a casing structure of a multistage pump.

多段ポンプは、回転軸に固定された複数の羽根車を有している(例えば、特許文献1参照)。液体は、吸込ポートからポンプケーシング内に導入され、羽根車により順次昇圧され、そして吐出しポートから吐出される。多段ポンプは、清水や海水などの様々な液体の移送に使用され、様々な場所で使用されている。   The multistage pump has a plurality of impellers fixed to a rotating shaft (see, for example, Patent Document 1). The liquid is introduced into the pump casing from the suction port, is sequentially pressurized by the impeller, and is discharged from the discharge port. Multistage pumps are used for transferring various liquids such as fresh water and seawater, and are used in various places.

特開2000−130400号公報JP 2000-130400 A

多段ポンプの液体移送能力は、吸込性能(キャビテーション性能ともいう)と普通性能(一般性能ともいう)に大きく依存する。従来から、吸込性能と普通性能を向上させるために、様々な工夫がなされている。そこで、本発明は、液体移送性能を向上させた多段ポンプを提供することを目的とする。   The liquid transfer capability of the multi-stage pump greatly depends on the suction performance (also referred to as cavitation performance) and the normal performance (also referred to as general performance). Conventionally, various ideas have been made to improve suction performance and normal performance. Therefore, an object of the present invention is to provide a multistage pump with improved liquid transfer performance.

上述した目的を達成するために、本発明の一態様は、回転軸と、前記回転軸に固定された複数の羽根車と、前記複数の羽根車を収容するポンプケーシングとを備え、前記ポンプケーシングは、吸込流路を有する吸込ケーシングと、吐出し流路を有する吐出しケーシングと、前記吸込ケーシングと前記吐出しケーシングとの間に配置された中間ケーシングとを有し、前記吸込ケーシングは、前記吸込流路に接続される吸込ボリュートを有し、該吸込ボリュートは、前記吸込流路から前記複数の羽根車の初段羽根車の液体入口まで延びることを特徴とする多段ポンプである。   In order to achieve the above-described object, one aspect of the present invention includes a rotation shaft, a plurality of impellers fixed to the rotation shaft, and a pump casing that accommodates the plurality of impellers. Has a suction casing having a suction flow path, a discharge casing having a discharge flow path, and an intermediate casing disposed between the suction casing and the discharge casing, wherein the suction casing is The multi-stage pump has a suction volute connected to a suction flow path, and the suction volute extends from the suction flow path to a liquid inlet of a first stage impeller of the plurality of impellers.

本発明の好ましい態様は、前記多段ポンプは、前記回転軸に作用するスラスト力を支持するためのバランス機構と、前記バランス機構が収容されるバランス室と、前記バランス室内の液体を前記吸込ケーシングに導くバランス配管とをさらに備え、前記吸込ケーシングは、前記吸込ボリュートから隔離された側室を有しており、前記バランス配管の一端は前記バランス室に接続され、他端は前記側室に接続されていることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記吸込ボリュートには、液体の流れを案内する案内板が配置されていることを特徴とする。
In a preferred aspect of the present invention, the multistage pump includes a balance mechanism for supporting a thrust force acting on the rotating shaft, a balance chamber in which the balance mechanism is accommodated, and liquid in the balance chamber in the suction casing. The suction casing has a side chamber isolated from the suction volute, and one end of the balance pipe is connected to the balance chamber and the other end is connected to the side chamber. It is characterized by that.
In a preferred aspect of the present invention, the suction volute is provided with a guide plate for guiding the flow of the liquid.

本発明の好ましい態様は、前記吐出しケーシングは、前記吐出し流路が形成された吐出しポートと、前記羽根車から吐き出された液体が旋回する環状流路を形成する周壁とを有しており、前記吐出しポートと前記周壁とは、湾曲した断面形状を有する接続部を介して接続されており、前記接続部は、上流側湾曲部と下流側湾曲部とから構成されており、前記上流側湾曲部は、前記羽根車の回転方向に関して前記下流側湾曲部の上流側に位置しており、前記上流側湾曲部の曲率半径は、下流側湾曲部の曲率半径よりも大きいことを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記吐出し流路は、その断面積が液体の流れ方向に沿って徐々に小さくなる形状を有していることを特徴とする。
In a preferred aspect of the present invention, the discharge casing includes a discharge port in which the discharge flow path is formed, and a peripheral wall that forms an annular flow path in which the liquid discharged from the impeller turns. The discharge port and the peripheral wall are connected via a connecting portion having a curved cross-sectional shape, and the connecting portion includes an upstream-side bending portion and a downstream-side bending portion, The upstream curved portion is located upstream of the downstream curved portion with respect to the rotational direction of the impeller, and the curvature radius of the upstream curved portion is larger than the curvature radius of the downstream curved portion. And
In a preferred aspect of the present invention, the discharge flow path has a shape in which the cross-sectional area gradually decreases along the liquid flow direction.

上記構成を有する吸込ケーシングは、多段ポンプの吸込性能を向上させることができる。したがって、ポンプ性能を向上させることができる。さらに、上記構成を有する吐出しケーシングは、多段ポンプの普通性能を向上させることができる。したがって、ポンプ性能をさらに向上させることができる。   The suction casing having the above-described configuration can improve the suction performance of the multistage pump. Therefore, pump performance can be improved. Furthermore, the discharge casing having the above-described configuration can improve the normal performance of the multistage pump. Therefore, the pump performance can be further improved.

図1(a)は、本発明の一実施形態に係る多段ポンプの側面図であり、図1(b)は、図1(a)の矢印Aで示す方向から見た図であり、図1(c)は、図1(a)の矢印Bで示す方向から見た図である。FIG. 1A is a side view of a multistage pump according to an embodiment of the present invention, and FIG. 1B is a view as seen from the direction indicated by arrow A in FIG. (C) is the figure seen from the direction shown by the arrow B of Fig.1 (a). 輪切形多段ディフューザポンプの断面図である。It is sectional drawing of a ring-cut type multistage diffuser pump. 吸込ケーシングを示す図である。It is a figure which shows a suction casing. 吸込ケーシングの断面図である。It is sectional drawing of a suction casing. 吸込ケーシング内の液体の流れを解析した結果を示す図である。It is a figure which shows the result of having analyzed the flow of the liquid in a suction casing. 従来の吸込ケーシング内の液体の流れを解析した結果を示す図である。It is a figure which shows the result of having analyzed the flow of the liquid in the conventional suction casing. ポンプの吸込性能を示す指標であるNPSHR(必要有効吸込ヘッド)を示すグラフである。It is a graph which shows NPSHR (necessary effective suction head) which is a parameter | index which shows the suction performance of a pump. 吐出しケーシングを示す図である。It is a figure which shows a discharge casing. 吐出しケーシングの断面図である。It is sectional drawing of a discharge casing. 吐出しケーシング内の液体の流れを解析した結果を示す図である。It is a figure which shows the result of having analyzed the flow of the liquid in a discharge casing. 吐出し流路の断面積の変化を示すグラフである。It is a graph which shows the change of the cross-sectional area of a discharge flow path.

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
図1(a)は、本発明の一実施形態に係る多段ポンプの側面図であり、図1(b)は、図1(a)の矢印Aで示す方向から見た図であり、図1(c)は、図1(a)の矢印Bで示す方向から見た図である。図2は多段ポンプの断面図である。多段ポンプは、水平に延びる回転軸1と、回転軸1に固定された複数の羽根車2と、これら羽根車2を収容するポンプケーシング3とを備えている。回転軸1は、軸受9,9により回転自在に支持されている。回転軸1の一端は、モータなどの駆動源に連結され、この駆動源により回転軸1および羽根車2が回転するようになっている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1A is a side view of a multistage pump according to an embodiment of the present invention, and FIG. 1B is a view as seen from the direction indicated by arrow A in FIG. (C) is the figure seen from the direction shown by the arrow B of Fig.1 (a). FIG. 2 is a cross-sectional view of the multistage pump. The multistage pump includes a rotating shaft 1 that extends horizontally, a plurality of impellers 2 fixed to the rotating shaft 1, and a pump casing 3 that houses these impellers 2. The rotating shaft 1 is rotatably supported by bearings 9 and 9. One end of the rotating shaft 1 is connected to a driving source such as a motor, and the rotating shaft 1 and the impeller 2 are rotated by this driving source.

ポンプケーシング3は、吸込ポート11を有する吸込ケーシング10と、吐出しポート31を有する吐出しケーシング30と、吸込ケーシング10と吐出しケーシング30との間に配置された中間ケーシング50とを有している。中間ケーシング50は、複数の環状のケーシングピース50aが軸方向に積み重なった構造を有している。各羽根車2の径方向外側には、ディフューザ4が配置されている。各ケーシングピース50a内には、1組の羽根車2およびディフューザ4が配置されている。吸込ケーシング10、中間ケーシング50、および吐出しケーシング30は、通しボルト6およびナット7によって互いに固定されている。   The pump casing 3 includes a suction casing 10 having a suction port 11, a discharge casing 30 having a discharge port 31, and an intermediate casing 50 disposed between the suction casing 10 and the discharge casing 30. Yes. The intermediate casing 50 has a structure in which a plurality of annular casing pieces 50a are stacked in the axial direction. A diffuser 4 is disposed on the radially outer side of each impeller 2. A set of impellers 2 and a diffuser 4 are arranged in each casing piece 50a. The suction casing 10, the intermediate casing 50, and the discharge casing 30 are fixed to each other by a through bolt 6 and a nut 7.

吸込ケーシング10および吐出しケーシング30は、中間ケーシング50に着脱可能に取り付けられている。すなわち、吸込ケーシング10および吐出しケーシング30は、通しボルト6およびナット7を取り外すことにより中間ケーシング50から切り離すことができる。   The suction casing 10 and the discharge casing 30 are detachably attached to the intermediate casing 50. That is, the suction casing 10 and the discharge casing 30 can be separated from the intermediate casing 50 by removing the through bolts 6 and the nuts 7.

この多段ポンプは、羽根車2の段数を変更することが可能に構成されている。羽根車2の段数を増やす場合は、所望の数の羽根車およびこれら羽根車に対応したディフューザおよびケーシングピースを多段ポンプに追加する。一方、羽根車2の段数を減らす場合は、所望の数の羽根車およびこれら羽根車に対応したディフューザおよびケーシングピースを多段ポンプから取り外す。このように、本多段ポンプは、その用途に応じて所望の段数にすることができる。   This multistage pump is configured to be able to change the number of stages of the impeller 2. When the number of stages of the impeller 2 is increased, a desired number of impellers and diffusers and casing pieces corresponding to the impellers are added to the multistage pump. On the other hand, when reducing the number of stages of the impeller 2, a desired number of impellers and the diffusers and casing pieces corresponding to the impellers are removed from the multistage pump. Thus, this multistage pump can be made into the desired number of stages according to the use.

回転軸1は、吸込ケーシング10および吐出しケーシング30を貫通して延びている。吸込ケーシング10および吐出しケーシング30の外側には、軸封機構55,55がそれぞれ設けられている。軸封機構55,55としては、メカニカルシールやグランドパッキンなどが使用される。軸受9,9は、それぞれ軸受ケーシング65,65に収容されている。これら軸受ケーシング65,65には、それぞれ軸受カバー67,67がボルトにより固定されている。各軸受ケーシング65内には潤滑オイルが充填されており、この潤滑オイルは、冷却パイプ66によって冷却されるようになっている。   The rotary shaft 1 extends through the suction casing 10 and the discharge casing 30. On the outside of the suction casing 10 and the discharge casing 30, shaft sealing mechanisms 55 and 55 are provided, respectively. As the shaft sealing mechanisms 55, 55, a mechanical seal, a gland packing, or the like is used. The bearings 9 and 9 are accommodated in bearing casings 65 and 65, respectively. Bearing covers 67 and 67 are fixed to the bearing casings 65 and 65 by bolts, respectively. Each bearing casing 65 is filled with lubricating oil, and this lubricating oil is cooled by a cooling pipe 66.

吐出しケーシング30には、バランス機構70が設けられている。このバランス機構70は、回転軸1と一体に回転するバランスディスク71と、このバランスディスク71に対向して配置されたバランスディスクシート72とを有している。このバランス機構70は、羽根車2の吸込側と吐出し側の圧力差に起因して発生するスラスト力を支持することで、回転軸1に作用するスラスト力をバランスさせる機能を有する。バランス機構70は、バランス室73内に配置されている。羽根車2によって昇圧された液体は、バランスディスク71とバランスディスクシート72との間の微小な隙間を通り、バランス室73に流入するようになっている。   A balance mechanism 70 is provided in the discharge casing 30. The balance mechanism 70 includes a balance disk 71 that rotates integrally with the rotary shaft 1, and a balance disk sheet 72 that is disposed to face the balance disk 71. The balance mechanism 70 has a function of balancing the thrust force acting on the rotating shaft 1 by supporting the thrust force generated due to the pressure difference between the suction side and the discharge side of the impeller 2. The balance mechanism 70 is disposed in the balance chamber 73. The liquid pressurized by the impeller 2 passes through a minute gap between the balance disk 71 and the balance disk sheet 72 and flows into the balance chamber 73.

吸込ケーシング10の内部には、多段の羽根車2のうちの初段羽根車に隣接した側室25が形成されている。この側室25には、初段羽根車によって昇圧された液体の一部が流入するようになっている。バランス室73と側室25とは、バランス配管75によって連結されている。したがって、バランス室73内の圧力と、側室25内の圧力とは、実質的に同一となっている。   Inside the suction casing 10, a side chamber 25 adjacent to the first stage impeller of the multistage impeller 2 is formed. A part of the liquid pressurized by the first stage impeller flows into the side chamber 25. The balance chamber 73 and the side chamber 25 are connected by a balance pipe 75. Therefore, the pressure in the balance chamber 73 and the pressure in the side chamber 25 are substantially the same.

図3は、吸込ケーシング10を示す図である。吸込ケーシング10は、吸込流路が内部に形成された吸込ポート11と、通しボルト6の挿入孔12A,13A,14A,15Aが形成された4つのボルト台座12,13,14,15とを有している。これら4つのボルト台座12,13,14,15は、回転軸1の周方向において等間隔に設けられている。   FIG. 3 is a view showing the suction casing 10. The suction casing 10 has a suction port 11 in which a suction passage is formed, and four bolt bases 12, 13, 14, 15 in which insertion holes 12A, 13A, 14A, and 15A of through bolts 6 are formed. doing. These four bolt bases 12, 13, 14, 15 are provided at equal intervals in the circumferential direction of the rotating shaft 1.

吸込ケーシング10には脚部80が締結ボルト85によって固定されている。脚部80には、締結ボルトが挿入される通孔80aが形成されており、締結ボルトによって吸込ケーシング10を共通ベースに固定することができる。   Legs 80 are fixed to the suction casing 10 by fastening bolts 85. The leg portion 80 is formed with a through hole 80a into which a fastening bolt is inserted, and the suction casing 10 can be fixed to the common base by the fastening bolt.

図4は、吸込ケーシング10の断面図である。吸込ケーシング10には、吸込流路11aに接続された吸込ボリュート20と、側室25とが形成されている。吸込ボリュート20と側室25とは仕切り壁26によって隔離されている。側室25は、初段羽根車に隣接しており(図2参照)、初段羽根車によって昇圧された液体の一部が側室25に流入するようになっている。側室25内の圧力は、初段羽根車の吐出し圧力に近い圧力となっている。   FIG. 4 is a cross-sectional view of the suction casing 10. The suction casing 10 is formed with a suction volute 20 connected to the suction flow path 11a and a side chamber 25. The suction volute 20 and the side chamber 25 are separated by a partition wall 26. The side chamber 25 is adjacent to the first stage impeller (see FIG. 2), and a part of the liquid pressurized by the first stage impeller flows into the side chamber 25. The pressure in the side chamber 25 is close to the discharge pressure of the first stage impeller.

吸込ボリュート20は、渦巻き流路である。この吸込ボリュート20は、吸込流路11aから初段羽根車の液体入口まで延びており、液体は吸込ボリュート20を通って初段羽根車に導かれる。吸込ボリュート20には、液体の流れを案内する案内板21が配置されている。この案内板21は、吸込流路11aからの液体を吸込ボリュート20に沿って旋回させる役割を持つ。吸込ボリュート20の下流端には、初段羽根車の中心に向かって突出する舌部22が形成されている。   The suction volute 20 is a spiral flow path. The suction volute 20 extends from the suction passage 11 a to the liquid inlet of the first stage impeller, and the liquid is guided to the first stage impeller through the suction volute 20. The suction volute 20 is provided with a guide plate 21 that guides the flow of liquid. The guide plate 21 has a role of rotating the liquid from the suction passage 11 a along the suction volute 20. At the downstream end of the suction volute 20, a tongue 22 is formed that protrudes toward the center of the first stage impeller.

図5は、吸込ケーシング10内の液体の流れを解析した結果を示す図である。図5から分かるように、液体は、吸込ボリュート20内を滑らかに流れており、吸込流路11aから羽根車2(初段羽根車)の液体入口まで均一の流れが形成されている。液体は、初段羽根車の回転方向に旋回しながら、初段羽根車に吸い込まれており、液体の流れに大きな乱れは発生していない。その結果、液体の流入角度が、初段羽根車の入口角度と一致するようになり、多段ポンプの吸込性能が改善される(すなわち、キャビテーションが起こりにくくなる)と同時にポンプ性能も改善される。さらには、騒音や振動も低減される。   FIG. 5 is a diagram illustrating a result of analyzing the flow of the liquid in the suction casing 10. As can be seen from FIG. 5, the liquid flows smoothly in the suction volute 20, and a uniform flow is formed from the suction flow path 11 a to the liquid inlet of the impeller 2 (first stage impeller). The liquid is sucked into the first stage impeller while turning in the rotation direction of the first stage impeller, and there is no great disturbance in the flow of the liquid. As a result, the liquid inflow angle coincides with the inlet angle of the first stage impeller, and the suction performance of the multistage pump is improved (that is, cavitation is less likely to occur), and at the same time, the pump performance is improved. Furthermore, noise and vibration are also reduced.

図6は、従来の吸込ケーシング内の液体の流れを解析した結果を示す図である。従来の吸込ケーシング105では、吸込ボリュート20は形成されておらず、中心線に沿って案内板110,111が設けられているだけである。液体は、案内板110,111の両側を流れ、そして羽根車112の液体入口に吸い込まれる。図6から分かるように、液体は、吸込ケーシング105の内面または案内板111に衝突して、その流れが乱されてしまう。その結果、液体の流入角度が、羽根車112の入口角度と一致せず、多段ポンプの吸込性能が低下する(すなわち、キャビテーションが起こりやすくなる)とともに、ポンプ性能が低下してしまう。場合によっては、大きな騒音や激しい振動が発生することもある。図5および図6との対比から分かるように、吸込ボリュート20を持つ吸込ケーシング10は、均一な液体の流れを形成することができ、吸込性能およびポンプ性能を向上させることができる。   FIG. 6 is a diagram showing the result of analyzing the flow of liquid in a conventional suction casing. In the conventional suction casing 105, the suction volute 20 is not formed, and only the guide plates 110 and 111 are provided along the center line. The liquid flows on both sides of the guide plates 110 and 111 and is sucked into the liquid inlet of the impeller 112. As can be seen from FIG. 6, the liquid collides with the inner surface of the suction casing 105 or the guide plate 111, and the flow is disturbed. As a result, the inflow angle of the liquid does not coincide with the inlet angle of the impeller 112, the suction performance of the multistage pump is reduced (that is, cavitation is likely to occur), and the pump performance is reduced. In some cases, loud noise or severe vibration may occur. As can be seen from comparison with FIGS. 5 and 6, the suction casing 10 having the suction volute 20 can form a uniform liquid flow, and can improve suction performance and pump performance.

吸込ケーシング10は、バランス配管75(図2参照)に接続される第1の接続ポート27を有している。この第1の接続ポート27は、側室25に連通しており、バランス室73内の高圧の液体は、バランス配管75を通って側室25に戻されるようになっている。上述したように、側室25は、仕切り壁26によって吸込ボリュート20から隔離されているので、側室25に流入した液体は、吸込ボリュート20を流れる液体に衝突することはない。したがって、吸込ボリュート20を流れる液体に乱れは生じない。さらに、側室25内は高圧の液体で満たされているので、キャビテーションも起こりにくい。その結果、吸込性能を向上させることができる。   The suction casing 10 has the 1st connection port 27 connected to the balance piping 75 (refer FIG. 2). The first connection port 27 communicates with the side chamber 25, and the high-pressure liquid in the balance chamber 73 is returned to the side chamber 25 through the balance pipe 75. As described above, since the side chamber 25 is separated from the suction volute 20 by the partition wall 26, the liquid flowing into the side chamber 25 does not collide with the liquid flowing through the suction volute 20. Therefore, the liquid flowing through the suction volute 20 is not disturbed. Furthermore, since the inside of the side chamber 25 is filled with a high-pressure liquid, cavitation hardly occurs. As a result, the suction performance can be improved.

吸込ケーシング10は、吸込ボリュート20に連通する第2の接続ポート28をさらに有している。吸込ボリュート20を流れる液体を乱さないという観点からは、バランス室73内の液体は、第1の接続ポート27を通じて側室25に戻すことが好ましい。しかしながら、多段ポンプの用途や設置場所によっては、バランス配管75を第2の接続ポート28に接続してもよい。第2の接続ポート28は、省略することもできる。   The suction casing 10 further has a second connection port 28 that communicates with the suction volute 20. From the viewpoint of not disturbing the liquid flowing through the suction volute 20, the liquid in the balance chamber 73 is preferably returned to the side chamber 25 through the first connection port 27. However, the balance pipe 75 may be connected to the second connection port 28 depending on the application or installation location of the multistage pump. The second connection port 28 can be omitted.

図7は、ポンプの吸込性能を示す指標であるNPSHR(必要有効吸込ヘッド)を示すグラフである。図7から分かるように、バランス配管75を側室25に接続したときのNPSHR(実線で示す)は、部分流量領域から過大流量領域にまでの全流量領域において、バランス配管75を吸込ボリュート20に接続したときのNPSHR(点線で示す)よりも低くなっている。これは、バランス配管75を側室25に接続すると、吸込ケーシング10内でキャビテーションが起こりにくくなることを示している。   FIG. 7 is a graph showing NPSHR (necessary effective suction head) which is an index indicating the suction performance of the pump. As can be seen from FIG. 7, NPSHR (shown by a solid line) when the balance pipe 75 is connected to the side chamber 25 connects the balance pipe 75 to the suction volute 20 in the entire flow area from the partial flow area to the excessive flow area. It is lower than NPSHR (indicated by a dotted line). This indicates that cavitation is less likely to occur in the suction casing 10 when the balance pipe 75 is connected to the side chamber 25.

図8は、吐出しケーシング30を示す図である。吐出しケーシング30は、吐出し流路が内部に形成された吐出しポート31と、通しボルト6の挿入孔32A,33A,34A,35Aが形成された4つのボルト台座32,33,34,35とを有している。これら4つのボルト台座32,33,34,35は、回転軸1の周方向において等間隔に設けられている。   FIG. 8 is a view showing the discharge casing 30. The discharge casing 30 has four bolt bases 32, 33, 34, 35 in which a discharge port 31 having a discharge passage formed therein and insertion holes 32 </ b> A, 33 </ b> A, 34 </ b> A, 35 </ b> A of through bolts 6 are formed. And have. These four bolt bases 32, 33, 34 and 35 are provided at equal intervals in the circumferential direction of the rotating shaft 1.

吐出しケーシング30には脚部81が締結ボルト85によって固定されている。脚部81には、締結ボルトが挿入される通孔81aが形成されており、締結ボルトによって吐出しケーシング30を共通ベースに固定することができる。   Legs 81 are fixed to the discharge casing 30 by fastening bolts 85. The leg portion 81 is formed with a through hole 81a into which a fastening bolt is inserted, and the casing 30 can be fixed to the common base by discharging with the fastening bolt.

図9は、吐出しケーシング30を示す断面図である。図9に示すように、吐出しケーシング30は、羽根車2から吐き出された液体が旋回する環状流路36を形成する周壁37を備えている。周壁37と吐出しポート31との接続部は、湾曲した断面形状を有しており、上流側湾曲部41と下流側湾曲部42とを構成している。上流側湾曲部41は、矢印Hで示す羽根車2の回転方向に関して、下流側湾曲部42の上流側に位置している。上流側湾曲部41は、下流側湾曲部42よりも大きく湾曲している。すなわち、上流側湾曲部41の曲率半径は、下流側湾曲部42の曲率半径よりも大きくなっている。   FIG. 9 is a cross-sectional view showing the discharge casing 30. As shown in FIG. 9, the discharge casing 30 includes a peripheral wall 37 that forms an annular flow path 36 in which the liquid discharged from the impeller 2 turns. The connecting portion between the peripheral wall 37 and the discharge port 31 has a curved cross-sectional shape, and constitutes an upstream curved portion 41 and a downstream curved portion 42. The upstream curved portion 41 is located upstream of the downstream curved portion 42 with respect to the rotational direction of the impeller 2 indicated by the arrow H. The upstream curved portion 41 is curved larger than the downstream curved portion 42. That is, the curvature radius of the upstream curved portion 41 is larger than the curvature radius of the downstream curved portion 42.

図10は、吐出しケーシング30内の液体の流れを解析した結果を示す図である。図10から分かるように、液体は上流側湾曲部41に沿って流れている。一方、下流側湾曲部42の周囲では、液体が淀んでいる。   FIG. 10 is a diagram illustrating a result of analyzing the flow of liquid in the discharge casing 30. As can be seen from FIG. 10, the liquid flows along the upstream curved portion 41. On the other hand, the liquid is stagnant around the downstream curved portion 42.

上流側湾曲部41の曲率半径を大きくする理由は、周壁37と吐出しポート31との接続部での流速を遅くするためである。高温水が流路を高速で流れると、流路材料の腐食が促進されるという現象が知られている。このような現象はFAC(Flow Accelerated Corrosion)と呼ばれている。液体は回転する羽根車2により昇圧されるので、吐出しケーシング30を通る液体は高温となる。結果として、吐出しケーシング30の内壁の腐食が促進されるおそれがある。本実施形態では、上流側湾曲部41の曲率半径を大きくすることで、周壁37と吐出しポート31との接続部での流速を下げることができる。したがって、吐出しケーシング30の局所的な腐食を防止することができる。   The reason why the curvature radius of the upstream curved portion 41 is increased is to reduce the flow velocity at the connection portion between the peripheral wall 37 and the discharge port 31. It is known that when high-temperature water flows through a flow path at high speed, corrosion of the flow path material is promoted. Such a phenomenon is called FAC (Flow Accelerated Corrosion). Since the liquid is pressurized by the rotating impeller 2, the liquid passing through the discharge casing 30 becomes high temperature. As a result, corrosion of the inner wall of the discharge casing 30 may be promoted. In the present embodiment, the flow velocity at the connection portion between the peripheral wall 37 and the discharge port 31 can be lowered by increasing the radius of curvature of the upstream curved portion 41. Therefore, local corrosion of the discharge casing 30 can be prevented.

さらに、上流側湾曲部41の曲率半径を大きくすることにより、液体が吐出しポート31の内面から剥離する領域を小さくすることができる。その結果、液体がスムーズに吐き出され、ポンプ性能が向上する。一方、下流側湾曲部42の曲率半径を小さくする理由は、液体が淀んでいる領域を小さくして、吐出し流路31aを流れる液体の流れを乱さないようにするためである。このように、本実施形態の吐出しケーシング30の形状は、腐食の促進を防止するとともに、ポンプ性能を向上させることができる。   Further, by increasing the radius of curvature of the upstream curved portion 41, the area where liquid is discharged and peeled from the inner surface of the port 31 can be reduced. As a result, the liquid is discharged smoothly and the pump performance is improved. On the other hand, the reason why the radius of curvature of the downstream curved portion 42 is reduced is to reduce the area where the liquid is stagnated so as not to disturb the flow of the liquid flowing through the discharge flow path 31a. Thus, the shape of the discharge casing 30 of the present embodiment can prevent the promotion of corrosion and improve the pump performance.

図11は、吐出し流路31aの断面積の変化を示すグラフである。図11および図9に示すように、吐出しケーシング30の吐出し流路31aは、その断面積が液体の流れ方向に沿って徐々に小さくなる形状を有している。これは、吐出し流路31aを流れる液体の速度をある程度上げることにより、吐出し流路31a内の剥離領域を小さくするためである。したがって、ポンプ性能をさらに向上させることができる。   FIG. 11 is a graph showing changes in the cross-sectional area of the discharge flow path 31a. As shown in FIGS. 11 and 9, the discharge passage 31a of the discharge casing 30 has a shape in which the cross-sectional area gradually decreases along the liquid flow direction. This is because the separation region in the discharge flow path 31a is reduced by increasing the speed of the liquid flowing through the discharge flow path 31a to some extent. Therefore, the pump performance can be further improved.

上述した多段ポンプでは、4本の通しボルト6が使用されているが、羽根車の径がある程度大きい場合は、8本の通しボルトが使用される。本発明は、8本の通しボルトを有する多段ポンプにも適用可能である。   In the multistage pump described above, four through bolts 6 are used, but when the diameter of the impeller is large to some extent, eight through bolts are used. The present invention is also applicable to a multistage pump having eight through bolts.

上述した実施形態は、本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者が本発明を実施できることを目的として記載されたものである。上記実施形態の種々の変形例は、当業者であれば当然になしうることであり、本発明の技術的思想は他の実施形態にも適用しうることである。したがって、本発明は、記載された実施形態に限定されることはなく、特許請求の範囲によって定義される技術的思想に従った最も広い範囲に解釈されるものである。   The embodiment described above is described for the purpose of enabling the person having ordinary knowledge in the technical field to which the present invention belongs to implement the present invention. Various modifications of the above embodiment can be naturally made by those skilled in the art, and the technical idea of the present invention can be applied to other embodiments. Accordingly, the present invention is not limited to the described embodiments, but is to be construed in the widest scope according to the technical idea defined by the claims.

1 回転軸
2 羽根車
3 ポンプケーシング
4 ディフューザ
6 通しボルト
7 ナット
9 軸受
10 吸込ケーシング
11 吸込ポート
20 吸込ボリュート
21 案内板
22 舌部
25 側室
26 仕切り壁
27,28 接続ポート
30 吐出しケーシング
31 吐出しポート
41 上流側湾曲部
42 下流側湾曲部
50 中間ケーシング
55 軸封機構
65 軸受ケーシング
66 冷却パイプ
70 バランス機構
75 バランス配管
80,81 脚部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Rotating shaft 2 Impeller 3 Pump casing 4 Diffuser 6 Through bolt 7 Nut 9 Bearing 10 Suction casing 11 Suction port 20 Suction volute 21 Guide plate 22 Tongue part 25 Side chamber 26 Partition wall 27, 28 Connection port 30 Discharge casing 31 Discharge Port 41 Upstream curved portion 42 Downstream curved portion 50 Intermediate casing 55 Shaft seal mechanism 65 Bearing casing 66 Cooling pipe 70 Balance mechanism 75 Balance piping 80, 81 Legs

Claims (5)

回転軸と、
前記回転軸に固定された複数の羽根車と、
前記複数の羽根車を収容するポンプケーシングとを備え、
前記ポンプケーシングは、吸込流路を有する吸込ケーシングと、吐出し流路を有する吐出しケーシングと、前記吸込ケーシングと前記吐出しケーシングとの間に配置された中間ケーシングとを有し、
前記吸込ケーシングは、前記吸込流路に接続される吸込ボリュートを有し、該吸込ボリュートは、前記吸込流路から前記複数の羽根車の初段羽根車の液体入口まで延びることを特徴とする多段ポンプ。
A rotation axis;
A plurality of impellers fixed to the rotating shaft;
A pump casing containing the plurality of impellers,
The pump casing includes a suction casing having a suction flow path, a discharge casing having a discharge flow path, and an intermediate casing disposed between the suction casing and the discharge casing.
The suction casing has a suction volute connected to the suction passage, and the suction volute extends from the suction passage to a liquid inlet of a first stage impeller of the plurality of impellers. .
前記多段ポンプは、
前記回転軸に作用するスラスト力を支持するためのバランス機構と、
前記バランス機構が収容されるバランス室と、
前記バランス室内の液体を前記吸込ケーシングに導くバランス配管とをさらに備え、
前記吸込ケーシングは、前記吸込ボリュートから隔離された側室を有しており、
前記バランス配管の一端は前記バランス室に接続され、他端は前記側室に接続されていることを特徴とする請求項1に記載の多段ポンプ。
The multi-stage pump is
A balance mechanism for supporting a thrust force acting on the rotating shaft;
A balance chamber in which the balance mechanism is accommodated;
A balance pipe for guiding the liquid in the balance chamber to the suction casing;
The suction casing has a side chamber isolated from the suction volute;
The multistage pump according to claim 1, wherein one end of the balance pipe is connected to the balance chamber, and the other end is connected to the side chamber.
前記吸込ボリュートには、液体の流れを案内する案内板が配置されていることを特徴とする請求項1または2に記載の多段ポンプ。   The multistage pump according to claim 1 or 2, wherein a guide plate for guiding the flow of the liquid is disposed in the suction volute. 前記吐出しケーシングは、前記吐出し流路が形成された吐出しポートと、前記羽根車から吐き出された液体が旋回する環状流路を形成する周壁とを有しており、
前記吐出しポートと前記周壁とは、湾曲した断面形状を有する接続部を介して接続されており、
前記接続部は、上流側湾曲部と下流側湾曲部とから構成されており、前記上流側湾曲部は、前記羽根車の回転方向に関して前記下流側湾曲部の上流側に位置しており、
前記上流側湾曲部の曲率半径は、下流側湾曲部の曲率半径よりも大きいことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の多段ポンプ。
The discharge casing has a discharge port in which the discharge flow path is formed, and a peripheral wall that forms an annular flow path in which the liquid discharged from the impeller swirls,
The discharge port and the peripheral wall are connected via a connection portion having a curved cross-sectional shape,
The connecting portion is composed of an upstream curved portion and a downstream curved portion, and the upstream curved portion is located on the upstream side of the downstream curved portion with respect to the rotation direction of the impeller,
The multistage pump according to any one of claims 1 to 3, wherein a curvature radius of the upstream curved portion is larger than a curvature radius of the downstream curved portion.
前記吐出し流路は、その断面積が液体の流れ方向に沿って徐々に小さくなる形状を有していることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載の多段ポンプ。   The multistage pump according to any one of claims 1 to 4, wherein the discharge flow path has a shape in which a cross-sectional area gradually decreases along a liquid flow direction.
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