JP2018059441A

JP2018059441A - Double suction pump

Info

Publication number: JP2018059441A
Application number: JP2016196982A
Authority: JP
Inventors: 早川　悟; Satoru Hayakawa; 悟早川
Original assignee: Ebara Corp
Current assignee: Ebara Corp
Priority date: 2016-10-05
Filing date: 2016-10-05
Publication date: 2018-04-12
Anticipated expiration: 2036-10-05
Also published as: JP6702841B2

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a double suction pump capable of restricting or preventing the occurrence of cavitation at the blade inlet part of an impeller by very simple means without requiring designing to change the outer shape of the impeller.SOLUTION: In a double suction pump having a double suction impeller 2 disposed in a casing 1 and a main axis 3 for rotating the double suction impeller 2, the double suction impeller 2 includes: a discoid main plate 21 having a boss part 21a to which the main axis 3 is connected at the center part; and a plurality of blades 23 respectively aligned on both sides of the main plate 21 extending in the radial direction in an arc-shaped. The main plate 21 includes: an annular gap 21S formed inside of the boss part 21a; a radial direction open hole 21rh extending in the radial direction from an outer peripheral edge of the main plate 21 until the annular gap 21S; and a plurality of axial direction open holes 21ah formed along the suction surface SS of the inlet part of each blade 23 extending in the axial direction from both sides of the main plate 21 to the annular gap 21S.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、羽根車の羽根入口部におけるキャビテーションの発生を抑制または防止する機能を具備した両吸込ポンプに関するものである。 The present invention relates to a double suction pump having a function of suppressing or preventing the occurrence of cavitation at a blade inlet portion of an impeller.

両吸込ポンプの主要部は、輸送される液体の配管系につながるケーシングと、ケーシング内に配置された両吸込羽根車と、羽根車を回転駆動する主軸とから構成される。モータ等の駆動機によって主軸および羽根車が回転駆動されると、液体はケーシングの吸込口から吸い込まれ、両吸込羽根車の両側にある吸込口からそれぞれ羽根入口部に流入し、羽根車の遠心力により複数の羽根間の流路を内側から外側に向かって流れ、ケーシングの吐出口から吐出される。 The main parts of both suction pumps are composed of a casing connected to the piping system of the liquid to be transported, both suction impellers arranged in the casing, and a main shaft that rotationally drives the impellers. When the main shaft and the impeller are driven to rotate by a drive device such as a motor, the liquid is sucked from the suction port of the casing, flows into the inlets of the blades from the suction ports on both sides of both suction impellers, and the centrifugal force of the impeller It flows through the flow path between the plurality of blades from the inside toward the outside by force, and is discharged from the discharge port of the casing.

両吸込ポンプは、高速で回転する羽根車によって液体にエネルギーを与え、液体の圧力を上げて押し出す機械と云えるが、ある部分では液体の圧力を下げる機械でもある。河川等の水をポンプで吸い込む際に、ポンプの入口部の圧力が河川等の中の取水口の静圧より低くなければ、そもそも水を吸い込むことはできない。そして、水がポンプ本体に吸い込まれた後に、羽根車の作用で水の圧力が高まる。このポンプ入口部近傍の圧力が低下する箇所で静圧が飽和蒸気圧まで低下すると、キャビテーションが発生する。 Both suction pumps can be said to be machines that energize liquid by means of impellers rotating at high speed and increase the pressure of the liquid to push it out. When water from a river or the like is sucked by a pump, the water cannot be sucked unless the pressure at the inlet of the pump is lower than the static pressure at a water intake in the river or the like. Then, after the water is sucked into the pump body, the pressure of the water is increased by the action of the impeller. Cavitation occurs when the static pressure drops to the saturated vapor pressure at a location where the pressure in the vicinity of the pump inlet decreases.

岡村共由、“ポンプのキャビテーション（損傷を中心として）”［online］、平成１８年１１月２２日、ターボ機械協会第７２回セミナー、［平成２８年７月１日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：http://kamome.lib.ynu.ac.jp/dspace/bitstream/10131/3946/1/okamura-01.pdf＞Kyoyoshi Okamura, “Cavitation of pump (mainly damage)” [online], November 22, 2006, Turbomachinery Association 72nd Seminar, [Search July 1, 2016], Internet <URL: http://kamome.lib.ynu.ac.jp/dspace/bitstream/10131/3946/1/okamura-01.pdf>

このように、ポンプにおける代表的なキャビテーションは、ポンプ入口部、すなわち、羽根車の羽根入口部において、液体が羽根車に入るときに圧力が低下することによって液体の飽和蒸気圧以下となり、蒸発現象によりキャビティ（気泡）を発生することにより生じるものである。発生したキャビティ（気泡）は、成長し、そして圧力の回復に伴ってつぶれるが、このキャビティ（気泡）がつぶれる際に羽根車やケーシングの壁面に損傷を与える。この現象はキャビテーションエロージョン（キャビテーション壊食）と呼ばれ、ポンプの大型化、高速化を阻む大きな原因となってきた。 Thus, the typical cavitation in the pump is that the evaporation pressure is reduced below the saturated vapor pressure of the liquid by reducing the pressure when the liquid enters the impeller at the pump inlet, that is, the impeller inlet of the impeller. This is caused by generating cavities (bubbles). The generated cavities (bubbles) grow and collapse as the pressure recovers, but when the cavities (bubbles) collapse, the impeller and casing walls are damaged. This phenomenon is called cavitation erosion (cavitation erosion) and has been a major cause of hindering the pumps from becoming larger and faster.

両吸込ポンプは、羽根車が左右対称に配置された両吸込羽根車を備え、各羽根車における羽根の表裏は、圧力が上昇する圧力面と、圧力が低下する負圧面に区別されるが、各羽根車でキャビテーションが発生しやすい面は圧力が低下する負圧面（羽根裏側）である。したがって、キャビテーションが発生しやすい箇所は、最も液体の圧力が低下しやすい箇所の一つである羽根車の羽根入口部の負圧面（羽根裏側）であると云える。 Both suction pumps are provided with both suction impellers in which the impellers are arranged symmetrically, and the front and back of the blades in each impeller are classified into a pressure surface where the pressure increases and a negative pressure surface where the pressure decreases, The surface where cavitation is likely to occur in each impeller is a negative pressure surface (blade back side) where the pressure decreases. Therefore, it can be said that the portion where cavitation is likely to occur is the negative pressure surface (blade back side) of the blade inlet portion of the impeller, which is one of the portions where the liquid pressure is most likely to decrease.

従来にあっては、キャビテーション壊食に対して、羽根車の交換が行われていた。これに対して、最近では羽根車に耐久皮膜材等を溶射し、羽根車の寿命延長が試されている。この耐久皮膜材溶射は試験的であり効果については不明であり、キャビテーション壊食をゼロにすることはできないという問題点がある。 Conventionally, impellers have been replaced for cavitation erosion. On the other hand, recently, a durable coating material or the like is sprayed on the impeller to try to extend the life of the impeller. This durable coating material spray is experimental and its effect is unknown, and there is a problem that cavitation erosion cannot be made zero.

本発明は、上述の事情に鑑みなされたもので、羽根車の外形形状を変更する設計を必要とせず、きわめて簡易な手段によって、羽根車の羽根入口部におけるキャビテーションの発生を抑制または防止することができる両吸込ポンプを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and does not require a design for changing the outer shape of the impeller, and suppresses or prevents the occurrence of cavitation at the blade inlet portion of the impeller by extremely simple means. It aims at providing the double suction pump which can do.

上述の目的を達成するため、本発明の両吸込ポンプは、ケーシング内に配置された両吸込羽根車と、該両吸込羽根車を回転駆動する主軸とを備えた両吸込ポンプにおいて、前記両吸込羽根車は、中心部に主軸が連結されるボス部を有した円板状の主板と、該主板の両側面にそれぞれ配列され径方向に弧状に延びる複数の羽根とを備え、前記主板は、前記ボス部の内部に形成された環状空間と、前記主板の外周縁から前記環状空間まで半径方向に延びる半径方向貫通孔と、前記主板の両側面から前記環状空間まで軸方向に延びる貫通孔であって前記各羽根の入口部の負圧面に沿って形成されている複数の軸方向貫通孔とを備え、前記両吸込羽根車で昇圧された液体の一部を前記半径方向貫通孔、前記環状空間および前記軸方向貫通孔を介して羽根車の吸込側に戻すようにしたことを特徴とする。 In order to achieve the above-mentioned object, a double suction pump according to the present invention includes a double suction pump including both suction impellers disposed in a casing and a main shaft that rotationally drives the two suction impellers. The impeller includes a disk-shaped main plate having a boss portion to which a main shaft is coupled at a central portion, and a plurality of blades that are respectively arranged on both side surfaces of the main plate and extend in an arc shape in the radial direction. An annular space formed inside the boss portion, a radial through hole extending in the radial direction from the outer peripheral edge of the main plate to the annular space, and a through hole extending in the axial direction from both side surfaces of the main plate to the annular space. A plurality of axial through holes formed along the suction surface of the inlet portion of each blade, and a part of the liquid pressurized by the two suction impellers in the radial through hole and the annular shape. Wings through the space and the axial through hole Characterized by being returned to the suction side of the car.

本発明の好ましい態様は、前記複数の軸方向貫通孔の１つは、前記各羽根の入口に接するか又は近接して設けられていることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記各羽根の入口は、前記主板の中心を中心とする直径Ｄ１の円上に位置し、前記各羽根の入口に接するか又は近接して設けられている前記軸方向貫通孔は、貫通孔の直径をｄとすると、前記主板の中心を中心とする直径Ｄ２＝（Ｄ１−ｄ）〜（Ｄ１−２．４ｄ）の円上に位置していることを特徴とする。 In a preferred aspect of the present invention, one of the plurality of axial through holes is provided in contact with or close to an inlet of each blade.
In a preferred aspect of the present invention, the inlet of each blade is positioned on a circle having a diameter D1 centered on the center of the main plate, and is in the axial direction provided in contact with or close to the inlet of each blade. The through hole is located on a circle having a diameter D2 = (D1-d) to (D1-2.4d) centered on the center of the main plate, where d is the diameter of the through hole. .

本発明の好ましい態様は、前記各羽根の羽根入口部の負圧面に沿って形成されている前記複数の軸方向貫通孔は、前記主板の側面と負圧面との交線と、前記複数の軸方向貫通孔の中心を通る弧状の曲線との間隔ＬがＬ＝（０．５〜１．２）ｄに設定されていることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記各羽根の羽根入口部の負圧面に沿って形成されている前記複数の軸方向貫通孔のうち、相隣接する軸方向貫通孔の中心間の距離Ｒは、Ｒ＝（２．５〜３）ｄに設定されていることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記主板に対向して、該主板とともに前記複数の羽根を挟持する環状の側板を設け、該側板は中央部に吸込口を備えることを特徴とする。 In a preferred aspect of the present invention, the plurality of axial through-holes formed along the suction surface of the blade inlet portion of each blade includes an intersection line between the side surface of the main plate and the suction surface, and the plurality of shafts. The distance L from the arcuate curve passing through the center of the directional through hole is set to L = (0.5 to 1.2) d.
In a preferred aspect of the present invention, the distance R between the centers of adjacent axial through holes among the plurality of axial through holes formed along the suction surface of the blade inlet portion of each blade is R = (2.5 to 3) d.
In a preferred aspect of the present invention, an annular side plate that sandwiches the plurality of blades together with the main plate is provided facing the main plate, and the side plate includes a suction port at a central portion.

本発明によれば、両吸込羽根車の主板に、環状空間と、主板の外周縁から環状空間まで延びる半径方向貫通孔と、各羽根の入口部の負圧面に沿って複数の軸方向貫通孔とを形成するだけで、羽根入口部におけるキャビティ（気泡）の発生を抑制または防止することができる。したがって、以下に列挙する効果を奏する。
１）羽根車の外形形状を変更する設計を必要とせず、貫通孔を設けるだけというきわめて簡易な手段によって、羽根車の羽根入口部におけるキャビテーションの発生を抑制または防止することができる。
２）キャビテーション壊食による羽根車の損傷を軽減し、羽根車の長寿命化を達成できる。
３）キャビティの発生を抑制又は防止することにより、羽根入口部にはキャビティの成長による空洞部が無くなり、円滑な液体の流れが可能となり、吸込性能を向上させることができる。
４）低ＮＰＳＨに適した羽根車の開発および設計に有効な手段となる。
５）なお、両吸込羽根車は、主板のボス部の内部に軽量化を図る等の理由から環状空間を形成している場合が多いため、この元からある環状空間を利用すればよい。 According to the present invention, the main plate of both suction impellers includes an annular space, a radial through hole extending from the outer peripheral edge of the main plate to the annular space, and a plurality of axial through holes along the suction surface of the inlet portion of each blade. , The generation of cavities (bubbles) at the blade inlet can be suppressed or prevented. Therefore, the following effects are obtained.
1) The design of changing the outer shape of the impeller is not required, and the occurrence of cavitation at the blade inlet portion of the impeller can be suppressed or prevented by an extremely simple means of merely providing a through hole.
2) The impeller damage due to cavitation erosion can be reduced and the life of the impeller can be extended.
3) By suppressing or preventing the generation of cavities, there is no cavity due to the growth of the cavities at the blade inlet, and a smooth liquid flow is possible, and the suction performance can be improved.
4) It is an effective means for the development and design of an impeller suitable for low NPSH.
5) Since both suction impellers often form an annular space for reasons such as reducing the weight inside the boss portion of the main plate, the original annular space may be used.

図１は、本発明の両吸込ポンプの一実施形態を示す縦断面図である。FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing an embodiment of a double suction pump according to the present invention. 図２は、図１に示す両吸込ポンプの両吸込羽根車の拡大断面図である。FIG. 2 is an enlarged sectional view of both suction impellers of the both suction pumps shown in FIG. 図３は、両吸込羽根車を吸込側から見た図であり、一方の側板を除去して主板上に配置された数枚の羽根と他方の側板とを示す正面図である。FIG. 3 is a view of both suction impellers as viewed from the suction side, and is a front view showing several blades disposed on the main plate with one side plate removed and the other side plate. 図４は、図３の要部拡大図である。4 is an enlarged view of a main part of FIG.

以下、本発明に係る両吸込ポンプの実施形態を図１乃至図４を参照して説明する。図１乃至図４において、同一または相当する構成要素には、同一の符号を付して重複した説明を省略する。
図１は、本発明の両吸込ポンプの一実施形態を示す縦断面図である。図１に示すように、両吸込ポンプは、ケーシング１と、ケーシング１内に配置された両吸込羽根車２と、両吸込羽根車２を回転駆動する主軸３とを備えている。両吸込ポンプはバレル１０内に設置されている。ケーシング１には、上ベルマウス４と下ベルマウス５とが固定されている。両吸込羽根車２は、軸方向から液体を吸い込み半径方向に吐き出す遠心羽根車を背面対向させた形状になっている。両吸込羽根車２は、中央にある円板状の主板（仕切り板）２１と、主板２１の左右に配設された環状の側板２２，２２と、主板２１の両側面にそれぞれ配列された数枚の螺旋状の羽根２３とを備えたクローズド形の両吸込羽根車から構成されている。前記数枚の螺旋状の羽根２３は、主板２１と各側板２２とに挟持されている。 Hereinafter, embodiments of both suction pumps according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 4. 1 to 4, the same or corresponding components are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing an embodiment of a double suction pump according to the present invention. As shown in FIG. 1, both suction pumps include a casing 1, both suction impellers 2 disposed in the casing 1, and a main shaft 3 that rotationally drives both suction impellers 2. Both suction pumps are installed in the barrel 10. An upper bell mouth 4 and a lower bell mouth 5 are fixed to the casing 1. Both suction impellers 2 have a shape in which a centrifugal impeller that sucks liquid from the axial direction and discharges it in the radial direction is opposed to the back surface. The two suction impellers 2 are arranged in a disc-shaped main plate (partition plate) 21 at the center, annular side plates 22, 22 disposed on the left and right of the main plate 21, and numbers arranged on both side surfaces of the main plate 21. It is composed of a closed double suction impeller provided with a single spiral blade 23. The several spiral blades 23 are sandwiched between the main plate 21 and the side plates 22.

両吸込羽根車２の主板２１の中央部には、左右対称の肉厚部からなるボス部２１ａが形成されており、このボス部２１ａがキー３１により主軸３に固定されることにより、両吸込羽根車２が主軸３に固定されている。主軸３は上下の軸受ユニット３２，３３により支持されている。両吸込羽根車２の各側板２２の中央部には、前方に突出する円筒状の吸込部２２ａが形成されており、この吸込部２２ａの内部が吸込口２２ｓになっている。各側板２２の吸込部２２ａの外周側には、ライナーリング２５が配置されている。主板２１の両側面に配列された各羽根２３は、側板側においては吸込部２２ａの前端部近傍から側板２２の外周端まで、および主板側においては径方向中間部位から主板２１の外周縁を越えて径方向に螺旋状（又は弧状）に延びている。主板２１のボス部２１ａの中央部には、環状空間２１Ｓが形成されている。主板２１には、主板２１の両側面から環状空間２１Ｓまで軸方向に延びる複数の軸方向貫通孔２１ａｈが形成されている。複数の軸方向貫通孔２１ａｈは、羽根２３の半径方向内端（すなわち羽根入口）の近傍から羽根２３に沿って径方向に所定の範囲まで間隔をおいて形成されている。したがって、環状空間２１Ｓは軸方向貫通孔２１ａｈを介して両吸込羽根車２の各吸込側に連通している。また、主板２１には、主板２１の外周縁から環状空間２１Ｓまで半径方向に延びる複数の半径方向貫通孔２１ｒｈが形成されている。 A boss portion 21a composed of a symmetrical thick wall portion is formed at the center portion of the main plate 21 of both suction impellers 2, and this boss portion 21a is fixed to the main shaft 3 by a key 31, thereby An impeller 2 is fixed to the main shaft 3. The main shaft 3 is supported by upper and lower bearing units 32 and 33. A cylindrical suction portion 22a protruding forward is formed at the center of each side plate 22 of both suction impellers 2, and the inside of the suction portion 22a serves as a suction port 22s. A liner ring 25 is disposed on the outer peripheral side of the suction portion 22 a of each side plate 22. Each blade 23 arranged on both side surfaces of the main plate 21 extends from the vicinity of the front end of the suction portion 22a to the outer peripheral end of the side plate 22 on the side plate side, and from the radially intermediate portion to the outer peripheral edge of the main plate 21 on the main plate side. And extending in a spiral (or arc) in the radial direction. An annular space 21S is formed at the center of the boss portion 21a of the main plate 21. The main plate 21 is formed with a plurality of axial through holes 21ah extending in the axial direction from both side surfaces of the main plate 21 to the annular space 21S. The plurality of through-holes 21ah in the axial direction are formed at intervals from the vicinity of the radially inner end of the blade 23 (that is, the blade inlet) to a predetermined range in the radial direction along the blade 23. Therefore, the annular space 21S communicates with each suction side of the both suction impellers 2 through the axial through holes 21ah. The main plate 21 is formed with a plurality of radial through holes 21 rh extending in the radial direction from the outer peripheral edge of the main plate 21 to the annular space 21 S.

図２は、図１に示す両吸込ポンプの両吸込羽根車２の拡大断面図である。図２に示すように、両吸込羽根車２は、中央にある円板状の主板（仕切り板）２１と、主板２１の左右に配設された環状の側板２２，２２と、主板２１の両側面にそれぞれ配列された数枚の螺旋状の羽根２３とを備えたクローズド形の両吸込羽根車から構成されている。前記数枚の螺旋状の羽根２３は、主板２１と各側板２２とに挟持されている。主板２１の両側面に配列された各羽根２３は、側板側においては吸込部２２ａの前端部近傍から側板２２の外周端まで、および主板側においては主板２１の径方向中間部位から主板２１の外周縁を越えて径方向に螺旋状（又は弧状）に延びている。主板２１のボス部２１ａの中央部には、環状空間（中空部）２１Ｓが形成されている。主板２１には、主板２１の両側面から環状空間２１Ｓまで軸方向に延びる複数の軸方向貫通孔２１ａｈが形成されている。複数の軸方向貫通孔２１ａｈは、羽根２３の半径方向内端（すなわち羽根入口）の近傍から羽根２３に沿って径方向に所定の範囲まで間隔をおいて形成されている（後述する）。したがって、環状空間２１Ｓは軸方向貫通孔２１ａｈを介して両吸込羽根車２の各吸込側に連通している。また、主板２１には、主板２１の外周縁から環状空間２１Ｓまで半径方向に延びる複数の半径方向貫通孔２１ｒｈが形成されている。 FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of both suction impellers 2 of the both suction pumps shown in FIG. As shown in FIG. 2, the two suction impellers 2 include a disk-shaped main plate (partition plate) 21 at the center, annular side plates 22 and 22 disposed on the left and right of the main plate 21, and both sides of the main plate 21. It is composed of a closed double suction impeller having several spiral blades 23 arranged on the surface. The several spiral blades 23 are sandwiched between the main plate 21 and the side plates 22. Each blade 23 arranged on both side surfaces of the main plate 21 extends from the vicinity of the front end of the suction portion 22a to the outer peripheral end of the side plate 22 on the side plate side, and from the radial intermediate portion of the main plate 21 to the outside of the main plate 21 on the main plate side. It extends spirally (or arcuately) in the radial direction beyond the periphery. An annular space (hollow portion) 21S is formed at the center of the boss portion 21a of the main plate 21. The main plate 21 is formed with a plurality of axial through holes 21ah extending in the axial direction from both side surfaces of the main plate 21 to the annular space 21S. The plurality of through-holes 21ah in the axial direction are formed at intervals from the vicinity of the radially inner end of the blade 23 (that is, the blade inlet) to a predetermined range in the radial direction along the blade 23 (described later). Therefore, the annular space 21S communicates with each suction side of the both suction impellers 2 through the axial through holes 21ah. The main plate 21 is formed with a plurality of radial through holes 21 rh extending in the radial direction from the outer peripheral edge of the main plate 21 to the annular space 21 S.

図３は、両吸込羽根車２を吸込側から見た図であり、一方の側板２２を除去して主板２１上に配置された数枚の羽根２３と他方の側板２２とを示す正面図である。図４は、図３の要部拡大図である。両吸込羽根車２においては、主板２１の一側面に配置された数枚の羽根２３と、主板２１の他側面に配置された数枚の羽根２３とは鏡面対称になっているため、主板２１の一側面側の構成のみについて説明する。
図３に示すように、主板２１上には、数枚の羽根２３が固定されている。羽根２３は円周方向に等ピッチで配置され、図示例では羽根２３の枚数は６枚に設定されている。図３において、両吸込羽根車２の回転方向は時計方向であり、回転の向きに対して羽根２３の前面の圧力が後面の圧力よりも高くなり、圧力の高い羽根前面が圧力面ＰＳ、圧力の低い羽根後面が負圧面ＳＳである。各羽根２３は主板２１の径方向中間部位から主板２１の外周縁を越えて側板２２の外周縁まで弧状に湾曲して延びている。 FIG. 3 is a view of the two suction impellers 2 as viewed from the suction side, and is a front view showing several blades 23 and the other side plate 22 arranged on the main plate 21 by removing one side plate 22. is there. 4 is an enlarged view of a main part of FIG. In the two suction impellers 2, the several blades 23 arranged on one side surface of the main plate 21 and the several blades 23 arranged on the other side surface of the main plate 21 are mirror-symmetrical. Only the configuration on one side will be described.
As shown in FIG. 3, several blades 23 are fixed on the main plate 21. The blades 23 are arranged at equal pitches in the circumferential direction. In the illustrated example, the number of blades 23 is set to six. In FIG. 3, the rotation direction of both suction impellers 2 is clockwise, the pressure on the front surface of the blade 23 is higher than the pressure on the rear surface with respect to the direction of rotation, and the front surface of the blade with higher pressure is the pressure surface PS, pressure The lower blade rear surface is the suction surface SS. Each blade 23 extends in an arc from the intermediate portion in the radial direction of the main plate 21 to the outer peripheral edge of the side plate 22 beyond the outer peripheral edge of the main plate 21.

図３および図４に示すように、各羽根２３の径方向内端（すなわち羽根入口）は、主板２１の中心（すなわち両吸込羽根車２の中心）Ｏを中心とする直径Ｄ１の円上に位置している。Ｄ１は羽根車の大きさによって決まるので、以下の各寸法（ｄ、Ｄ２、Ｌ）をＤ１を用いて表す。主板２１の一側面から環状空間２１Ｓまで軸方向に延びる複数（図示例では３個）の軸方向貫通孔２１ａｈは、各羽根２３の羽根入口部の負圧面ＳＳに沿って所定の間隔をおいて形成されている。各軸方向貫通孔２１ａｈの直径ｄは、ｄ＝（０．０３〜０．０６）×Ｄ１に設定されている。各羽根２３の羽根入口部の負圧面ＳＳに沿って形成されている複数の軸方向貫通孔２１ａｈは、負圧面ＳＳから、正確には主板２１の上面と負圧面ＳＳとの交線から所定間隔をおいた位置にある。すなわち、負圧面ＳＳ、正確には主板２１の上面と負圧面ＳＳとの交線と、複数の軸方向貫通孔２１ａｈの中心を通る弧状の曲線との間隔Ｌは、Ｌ＝（０．５〜１．２）ｄに設定されている。各羽根２３の羽根入口部の負圧面ＳＳに沿って形成されている複数の軸方向貫通孔２１ａｈのうち、最内側の軸方向貫通孔２１ａｈは、羽根入口２３ｉに接するか又は近接して設けられており、主板２１の中心Ｏを中心とする直径Ｄ２＝（Ｄ１−ｄ）〜（Ｄ１−２．４ｄ）の円上に位置している。最内側の軸方向貫通孔２１ａｈの中心と中間位置の軸方向貫通孔２１ａｈの中心との間の距離Ｒおよび中間位置の軸方向貫通孔２１ａｈの中心と最外側の軸方向貫通孔２１ａｈの中心との間の距離Ｒは、Ｒ＝（２．５〜３）ｄに設定されている。また、主板２１には、主板２１の外周縁から環状空間２１Ｓまで半径方向に延びる複数（図示例では６個）の半径方向貫通孔２１ｒｈが円周方向に等間隔で形成されている。 As shown in FIGS. 3 and 4, the radially inner end (that is, the blade inlet) of each blade 23 is on a circle having a diameter D 1 centered on the center O of the main plate 21 (that is, the center of both suction impellers 2). positioned. Since D1 is determined by the size of the impeller, the following dimensions (d, D2, L) are expressed using D1. A plurality (three in the illustrated example) of axial through holes 21ah extending in the axial direction from one side surface of the main plate 21 to the annular space 21S are spaced apart from each other along the negative pressure surface SS of the blade inlet portion of each blade 23. Is formed. The diameter d of each axial direction through-hole 21ah is set to d = (0.03-0.06) * D1. A plurality of axial through holes 21ah formed along the suction surface SS of the blade inlet portion of each blade 23 are spaced from the suction surface SS, more precisely from the intersection of the upper surface of the main plate 21 and the suction surface SS. Is in the position. That is, the distance L between the suction surface SS, more precisely, the line of intersection between the upper surface of the main plate 21 and the suction surface SS, and the arcuate curve passing through the centers of the plurality of axial through holes 21ah is L = (0.5 to 1.2) It is set to d. Of the plurality of axial through holes 21ah formed along the suction surface SS of the blade inlet portion of each blade 23, the innermost axial through hole 21ah is provided in contact with or close to the blade inlet 23i. And located on a circle having a diameter D2 = (D1-d) to (D1-2.4d) with the center O of the main plate 21 as the center. The distance R between the center of the innermost axial through hole 21ah and the center of the axial through hole 21ah at the intermediate position and the center of the axial through hole 21ah at the intermediate position and the center of the outermost axial through hole 21ah. Is set to R = (2.5-3) d. The main plate 21 is formed with a plurality (six in the illustrated example) of radial through holes 21 rh extending in the radial direction from the outer peripheral edge of the main plate 21 to the annular space 21 S at equal intervals in the circumferential direction.

次に、図１乃至図４に示すように構成された遠心ポンプの作用を説明する。
モータ等の駆動機によって主軸３および両吸込羽根車２が回転駆動されると、液体は上下ベルマウス４，５から吸い込まれ、両吸込羽根車２の両側にある吸込口２２ｓからそれぞれ羽根入口部に流入し、液体は羽根車の遠心力により複数の羽根２３，２３間の流路を内側から外側に流れ、両吸込羽根車２の外周縁より外側に吐出される。両吸込羽根車２から吐出された液体は、ケーシング１内の吐出流路１ｄを介して上方にある吐出口（図示せず）から外部へ吐出される。 Next, the operation of the centrifugal pump configured as shown in FIGS. 1 to 4 will be described.
When the main shaft 3 and the two suction impellers 2 are driven to rotate by a drive unit such as a motor, the liquid is sucked from the upper and lower bell mouths 4 and 5, and the blade inlet portions are respectively introduced from the suction ports 22 s on both sides of the two suction impellers 2. The liquid flows into the flow path between the plurality of blades 23 and 23 by the centrifugal force of the impeller, and is discharged to the outside from the outer peripheral edges of the two suction impellers 2. The liquid discharged from both suction impellers 2 is discharged to the outside through a discharge port (not shown) located above via a discharge flow path 1 d in the casing 1.

両吸込羽根車２で昇圧された液体の一部は、主板２１に形成された複数の半径方向貫通孔２１ｒｈを通って環状空間２１Ｓに流れ込む。環状空間２１Ｓに流入した液体は、両吸込羽根車２の主板２１に形成された軸方向貫通孔２１ａｈを通って両吸込羽根車２の吸込側に戻る。このように、主板２１に形成された複数の半径方向貫通孔２１ｒｈは、両吸込羽根車２で昇圧された液体の一部を環状空間２１Ｓに導入する圧力液導入孔として機能する。そして、環状空間２１Ｓ内の圧力は、両吸込羽根車２の吸込側の液体に比べて高圧であり、すなわち環状空間２１Ｓは両吸込羽根車２によって昇圧された高圧の液体を収容する圧力室を構成している。 Part of the liquid pressurized by the two suction impellers 2 flows into the annular space 21 S through the plurality of radial through holes 21 rh formed in the main plate 21. The liquid flowing into the annular space 21 S returns to the suction side of the two suction impellers 2 through the axial through hole 21 ah formed in the main plate 21 of the two suction impellers 2. As described above, the plurality of radial through holes 21 rh formed in the main plate 21 function as pressure liquid introduction holes for introducing a part of the liquid pressurized by the both suction impellers 2 into the annular space 21 S. The pressure in the annular space 21S is higher than that of the liquid on the suction side of the two suction impellers 2, that is, the annular space 21S has a pressure chamber that accommodates the high pressure liquid boosted by the two suction impellers 2. It is composed.

各羽根２３の羽根入口部の負圧面ＳＳに沿って形成されている複数の軸方向貫通孔２１ａｈのうち、最内側の軸方向貫通孔２１ａｈは、羽根入口２３ｉに接するか又は近接して設けられ、最内側の軸方向貫通孔２１ａｈより半径方向外側の他の軸方向貫通孔２１ａｈも負圧面ＳＳに接するか又は近接して設けられている。したがって、圧力室２１Ｓ内の所定圧力を持った高圧の液体は、複数の軸方向貫通孔２１ａｈを通って各羽根２３の羽根入口部の負圧面ＳＳに沿って噴出する。 Of the plurality of axial through holes 21ah formed along the suction surface SS of the blade inlet portion of each blade 23, the innermost axial through hole 21ah is provided in contact with or close to the blade inlet 23i. The other axial through hole 21ah radially outward from the innermost axial through hole 21ah is also provided in contact with or close to the negative pressure surface SS. Therefore, the high-pressure liquid having a predetermined pressure in the pressure chamber 21S is ejected along the negative pressure surface SS of the blade inlet portion of each blade 23 through the plurality of axial through holes 21ah.

上述したように、各羽根２３の羽根入口部の負圧面ＳＳは、最も液体の圧力が低下しやすい箇所の一つであってキャビティ（気泡）が発生しやすい箇所であるが、この羽根入口部の負圧面ＳＳに沿って両吸込羽根車２により昇圧された高圧の液体を噴出することにより、羽根入口部の負圧面ＳＳ近傍にある液体の圧力を上昇させることができるため、羽根入口部の負圧面ＳＳにおけるキャビティ（気泡）の発生を抑制または防止することができる。このように羽根入口部の負圧面ＳＳにおいてキャビティの発生を抑えることにより、羽根入口部にはキャビティ成長による空洞部が形成されることがなく、円滑な液体の流れが可能となり、キャビテーション壊食を抑制することにより羽根車の寿命延長が可能となる。また、吸込性能を向上させることができるから、低ＮＰＳＨ（Net Positive Suction Head）に適した羽根車の開発および設計に有効な構成である。 As described above, the suction surface SS of the blade inlet portion of each blade 23 is one of the portions where the liquid pressure is most likely to decrease and is a portion where a cavity (bubble) is likely to be generated. The pressure of the liquid in the vicinity of the negative pressure surface SS of the blade inlet portion can be increased by ejecting the high-pressure liquid boosted by the two suction impellers 2 along the negative pressure surface SS of the blade inlet portion. Generation of cavities (bubbles) in the negative pressure surface SS can be suppressed or prevented. In this way, by suppressing the generation of cavities at the suction surface SS of the blade inlet portion, a cavity portion due to cavity growth is not formed at the blade inlet portion, and a smooth liquid flow is possible, and cavitation erosion is prevented. By suppressing it, the service life of the impeller can be extended. Further, since the suction performance can be improved, the configuration is effective for the development and design of an impeller suitable for low NPSH (Net Positive Suction Head).

図１乃至図４に示す実施形態においては、クローズド形の両吸込羽根車の場合を例示したが、側板のないオープン形の両吸込羽根車であってもよい。 In the embodiment shown in FIGS. 1 to 4, the case of a closed double suction impeller is illustrated, but an open double suction impeller without a side plate may be used.

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。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とすべきである。 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. Therefore, the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be the widest scope according to the technical idea defined by the claims.

１ケーシング
２両吸込羽根車
３主軸
４上ベルマウス
５下ベルマウス
１０バレル
２１主板
２１ａボス部
２１ａｈ軸方向貫通孔
２１ｒｈ半径方向貫通孔
２１Ｓ環状空間（圧力室）
２２側板
２２ａ吸込部
２２ｓ吸込口
２３羽根
２３ｉ羽根入口
２５ライナーリング
３１キー
３２，３３軸受ユニット
ＰＳ圧力面
ＳＳ負圧面 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Casing 2 Both suction impeller 3 Main shaft 4 Upper bell mouth 5 Lower bell mouth 10 Barrel 21 Main plate 21a Boss part 21ah Axial through-hole 21rh Radial through-hole 21S Annular space (pressure chamber)
22 Side plate 22a Suction part 22s Suction port 23 Blade 23i Blade inlet 25 Liner ring 31 Key 32, 33 Bearing unit PS Pressure surface SS Negative pressure surface

Claims

In both suction pumps comprising both suction impellers arranged in the casing and a main shaft that rotationally drives the both suction impellers,
The two suction impellers include a disk-shaped main plate having a boss portion to which a main shaft is coupled at a central portion, and a plurality of blades that are arranged on both side surfaces of the main plate and extend in an arc shape in the radial direction,
The main plate includes an annular space formed inside the boss portion, a radial through hole extending in a radial direction from an outer peripheral edge of the main plate to the annular space, and an axial direction from both side surfaces of the main plate to the annular space. And a plurality of axial through holes formed along the suction surface of the inlet portion of each blade, and a part of the liquid pressurized by the two suction impellers passes through the radial direction. A double suction pump, wherein the suction pump is returned to the suction side of the impeller through the hole, the annular space, and the axial through hole.

2. The double suction pump according to claim 1, wherein one of the plurality of axial through holes is provided in contact with or close to an inlet of each blade.

The inlet of each blade is located on a circle having a diameter D1 centering on the center of the main plate, and the axial through hole provided in contact with or close to the inlet of each blade is a through hole. 3. The double suction according to claim 2, wherein the suction is located on a circle having a diameter D2 = (D1-d) to (D1-2.4d) centered on the center of the main plate, where d is a diameter. pump.

The plurality of axial through holes formed along the suction surface of the blade inlet portion of each blade pass through the intersection line of the side surface of the main plate and the suction surface and the center of the plurality of axial through holes. The double suction pump according to claim 3, wherein the distance L from the arcuate curve is set to L = (0.5 to 1.2) d.

Among the plurality of axial through holes formed along the suction surface of the blade inlet portion of each blade, the distance R between the centers of the adjacent axial through holes is R = (2.5-3). The suction pump according to claim 3, wherein the suction pump is set to d).

6. An annular side plate that sandwiches the plurality of blades together with the main plate is provided opposite to the main plate, and the side plate includes a suction port at a central portion thereof. Double suction pump.