JPH06249200A - Continuous-type diffuser - Google Patents
Continuous-type diffuserInfo
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- JPH06249200A JPH06249200A JP5032928A JP3292893A JPH06249200A JP H06249200 A JPH06249200 A JP H06249200A JP 5032928 A JP5032928 A JP 5032928A JP 3292893 A JP3292893 A JP 3292893A JP H06249200 A JPH06249200 A JP H06249200A
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
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- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
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- F04D29/42—Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps
- F04D29/44—Fluid-guiding means, e.g. diffusers
- F04D29/445—Fluid-guiding means, e.g. diffusers especially adapted for liquid pumps
- F04D29/448—Fluid-guiding means, e.g. diffusers especially adapted for liquid pumps bladed diffusers
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、渦巻ポンプにおける
連続型ディフューザに関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a continuous diffuser in a centrifugal pump.
【０００２】[0002]
【従来の技術】多段の渦巻ポンプにおいて各羽根車の後
段に配設されるディフューザは、一般に、図８、図９に
示すように、前段の羽根車１の外周に配置され速度エネ
ルギを圧力エネルギに変換する案内羽根部２と、次段の
羽根車１の手前に配置され流体を次段の羽根車１へ整流
しつつ導く戻り羽根部３と、これらの中間に位置してこ
れらを連結するリング状のクロスオーバ空間部４とから
構成されている。案内羽根部２、戻り羽根部３には、そ
れぞれ案内羽根２ａ、戻り羽根３ａにより多数の通路が
形成されている。2. Description of the Related Art In a multi-stage centrifugal pump, a diffuser arranged at the rear stage of each impeller is generally arranged at the outer periphery of the impeller 1 at the front stage as shown in FIGS. A guide vane portion 2 which is converted to a return vane portion 2 which is arranged in front of the impeller 1 of the next stage and which guides the fluid to the impeller 1 of the next stage while rectifying the fluid, and which is located in the middle of these and connects these It is composed of a ring-shaped crossover space 4. A large number of passages are formed in the guide blade 2 and the return blade 3 by the guide blade 2a and the return blade 3a, respectively.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
ような従来のディフューザの場合、案内羽根部２と戻り
羽根部３とが分離・独立した基本的に２次元設計構造で
あり、次のような問題点がある。 (1) 案内羽根２ａの終端部の拡大に伴う出口損失を避け
ることができない。 (2) 中間のクロスオーバ空間部４では、流れをコントロ
ールできないため、流れが乱れ、損失が生じる。However, in the case of the conventional diffuser as described above, the guide vane portion 2 and the return vane portion 3 are basically two-dimensional design structures in which they are separated and independent. There is a problem. (1) The outlet loss due to the expansion of the trailing end of the guide vane 2a cannot be avoided. (2) Since the flow cannot be controlled in the middle crossover space 4, the flow is turbulent and loss occurs.
【０００４】(3) 戻り羽根３ａの入口端における衝突損
失を避けることができない。特に、上記クロスオーバ空
間部４の特性から、設計流量点を外れてそこから遠ざか
る程、流体の流入角度と、戻り羽根部３の入口角度の差
異が大きくなり、損失が増加する。一般的に、ツインボ
リュートポンプに比較して在来型ディフューザポンプ
は、例え最高効率が優れていたとしても、その効率曲線
は急勾配となり、部分流量域での効率は逆に悪く、実用
的には必ずしも優れていないケースがあり、これがその
理由の一つと推定される。但し、基本的にディフューザ
ポンプはツインボリュートポンプに比較してコンパクト
になり、ポンプ全体を小型に設計できる利点がある。(3) Collision loss at the inlet end of the return vane 3a cannot be avoided. In particular, due to the characteristics of the crossover space 4, the difference between the inflow angle of the fluid and the inlet angle of the return vane 3 increases as the flow rate deviates from the design flow point, and the loss increases. In general, a conventional diffuser pump has a steeper efficiency curve even if it has a higher maximum efficiency than a twin volute pump, and the efficiency in the partial flow range is rather low. Is not always excellent, and this is presumed to be one of the reasons. However, the diffuser pump is basically more compact than the twin volute pump, and there is an advantage that the entire pump can be designed small.
【０００５】また、大型のポンプにおいては、クロスオ
ーバ空間部４に、案内羽根２ａと戻り羽根３ａとを繋ぐ
Ｕ字路継ぎ羽根を設けて、流体の流れを丁寧に案内する
構造のものもあるが、Ｕ字路継ぎ羽根の構造が複雑で製
作が難しくなり、また独立した長い通路となるため、そ
の断面積や局部的な角度が不均一となり、各通路間の抵
抗に差異が発生する。これが圧力の差となり、振動や騒
音の原因となる。特に、小流量・高揚程のポンプほどそ
の傾向が強くなるため、大型のポンプで一部採用されて
いるのみである。なお、羽根の無いクロスオーバ空間部
４であれば、ここで流体が自由に流動し、その結果、案
内羽根の終端と戻り羽根の入口端との流れの角度が一致
し、圧力の差異が発生しない。In some large-sized pumps, a U-shaped passage connecting blade that connects the guide blade 2a and the return blade 3a is provided in the crossover space 4 to carefully guide the fluid flow. However, the structure of the U-shaped joint blade is complicated and difficult to manufacture, and since it is an independent long passage, the cross-sectional area and the local angle become non-uniform, and a difference occurs in the resistance between the passages. This causes a pressure difference, which causes vibration and noise. Especially, the tendency becomes stronger as the pump has a smaller flow rate and a higher head, so that it is only partially used in a large pump. In the case of the crossover space portion 4 having no blade, the fluid freely flows here, and as a result, the flow angles of the terminal end of the guide blade and the inlet end of the return blade coincide with each other, resulting in a pressure difference. do not do.
【０００６】さらに、案内羽根部・クロスオーバ空間部
・戻り羽根部を連続した通路で繋ぐ連続型ディフューザ
があるが（Centrifugal and Axial Flow Pumps,2nd Edi
tion,A.J.Stepanoff,Ph.Ｄ:132頁) 、案内羽根部の通路
と、クロスオーバ空間部・戻り羽根部の通路とに分割さ
れ、通路を一体で製造したものでなく、また面積の変化
（流速の変化）に注目したものではなく、単に通路を連
続して繋ぐだけのものであり、損失は避けられない。Further, there is a continuous diffuser which connects a guide vane portion, a crossover space portion, and a return vane portion with a continuous passage (Centrifugal and Axial Flow Pumps, 2nd Edi
tion, AJ Stepanoff, Ph.D: p. 132) is divided into a passage for the guide vane and a passage for the crossover space / return vane. Change) is not focused on, but it is simply connecting the passages continuously, and loss is unavoidable.
【０００７】この発明は、前述のような問題点を解消す
べくなされたもので、その目的は、流体を案内羽根部か
ら戻り羽根部まで損失なく導くことができ、実用的に優
れたポンプ効率が得られ、小型のポンプでも最適なディ
フューザ設計が可能な連続型ディフューザを提供するこ
とにある。The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an object thereof is to guide a fluid from a guide vane portion to a return vane portion without any loss, and to achieve practically excellent pump efficiency. Therefore, it is to provide a continuous diffuser capable of achieving an optimum diffuser design even with a small pump.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】この発明は、羽根車の外
周に配置され速度エネルギを圧力エネルギに変換する案
内羽根部と、この案内羽根部からの流体を後段へ導く戻
り羽根部と、これら案内羽根部と戻り羽根部を連結する
連結空間部とから構成されたディフューザにおいて、前
記案内羽根部の通路から前記戻り羽根部の通路までを、
連続し、かつ互いに独立した３次元一体連続構造の通路
により構成する。また、この各３次元一体連続構造通路
を、仮三角形による試行錯誤法、コンピューターによる
３次元モデリング等により、流れの方向と、これに垂直
な断面積の両方が滑らかに変化するように形成する。According to the present invention, there are provided guide vanes arranged on the outer circumference of an impeller for converting velocity energy into pressure energy, return vanes for guiding fluid from the guide vanes to a subsequent stage, and these. In a diffuser formed of a guide space and a connection space connecting the return blade, from a passage of the guide blade to a passage of the return blade,
It is constituted by a continuous and independent three-dimensional integral continuous structure passage. Further, each of the three-dimensional integrated continuous passages is formed by a trial-and-error method using a provisional triangle, a three-dimensional modeling by a computer, or the like so that both the flow direction and the cross-sectional area perpendicular to the flow direction change smoothly.
【０００９】さらに、３次元一体連続構造の通路は、複
数の通路部分の外周に突起部が突設されたセラミックス
製中子または砂型中子を製作し、この中子を前記突起部
で支持してケーシングを鋳造し、この中子を除去してケ
ーシング内に一体的に形成する。Further, for the passage of the three-dimensional integrated continuous structure, a ceramic core or a sand core having protrusions provided on the outer periphery of a plurality of passage portions is manufactured, and the core is supported by the protrusions. Then, the casing is cast, and the core is removed to integrally form the casing.
【００１０】[0010]
【作用】以上のような構成において、羽根車の出口から
次段の羽根車の入口までが、流れの方向と、これに垂直
な断面積の両方が滑らかに変化する３次元一体連続構造
の通路により連結され、従来のような案内羽根の終端部
の拡大に伴う出口損失、戻り羽根の入口端における衝突
損失を解消することができ、また中間の連結空間部も連
続した通路の一部分であるため、流れをコントロールで
き、流れに乱れ、損失が生じない。また、中子における
通路部分外周に突起部を突設することにより、中子の強
度が向上し、３次元一体連続構造の通路を一体で製造す
ることが可能となる。また、中子に突起部を設けること
により、この突起部開口から製作された内部流路部を目
視できると共に、砂型鋳型の場合にはガス抜きに使用で
きる利点がある。With the above structure, the passage of the three-dimensional integral continuous structure in which both the flow direction and the cross-sectional area perpendicular to the flow direction smoothly change from the outlet of the impeller to the inlet of the next-stage impeller Since it is possible to eliminate the exit loss due to the expansion of the end portion of the guide vane and the collision loss at the inlet end of the return vane as in the conventional case, the intermediate connecting space portion is also a part of the continuous passage. , The flow can be controlled, and the flow is not disturbed and no loss occurs. Further, by providing the protrusion on the outer periphery of the passage portion of the core, the strength of the core is improved, and the passage having the three-dimensional integral continuous structure can be integrally manufactured. In addition, by providing the protrusion on the core, there is an advantage that the internal flow path portion produced from the opening of the protrusion can be visually observed and, in the case of the sand mold, it can be used for degassing.
【００１１】[0011]
【実施例】以下、この発明を図示する一実施例に基づい
て詳細に説明する。図１(a),(b) は、この発明の多段ポ
ンプにおける連続型ディフューザを示す側断面図、(a)
において案内羽根部と連結空間部の一部を取り除いたＢ
−Ｂ矢視図、図２、図３、図４はこの発明の３次元一体
連続構造の通路を設計するための側断面図、展開図、正
面図、図５(a),(b) は、得られた通路断面の位置を示す
概略正面図、通路断面の変化を示す断面図、図６(a),
(b) は、通路を製作するための鋳造用模型を示す正面
図、断面図、図７は鋳造法の一例を示す断面図である。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below in detail with reference to an illustrated embodiment. 1 (a) and 1 (b) are side sectional views showing a continuous diffuser in a multi-stage pump of the present invention, (a)
B in which a part of the guide vanes and the connecting space are removed in
2B, FIG. 2, FIG. 3, and FIG. 4 are side sectional views, development views, front views, and FIGS. 5A and 5B for designing the passage of the three-dimensional integral continuous structure of the present invention. , A schematic front view showing the position of the obtained passage cross-section, a cross-sectional view showing changes in the passage cross-section, FIG. 6 (a),
(b) is a front view and a sectional view showing a casting model for producing a passage, and FIG. 7 is a sectional view showing an example of a casting method.
【００１２】図１に示すように、従来のような案内羽根
２ａ・戻り羽根３ａ・クロスオーバ空間部４を無くし、
案内羽根部２の通路から戻り羽根部３の通路までを３次
元一体連続構造の通路５で形成し、前段の羽根車１の出
口から次段の羽根車１の入口までを連続的に繋ぐ。この
ような通路５は、案内羽根部２・クロスオーバ空間部４
・戻り羽根部３に対応する各部分が一体的に滑らかに連
続する横断面４角形で、側断面視で逆Ｊ字状、正面視で
略Ｃ字状の通路であり、後述する３次元設計により、流
れの方向と、これに垂直な断面積の両方が滑らかに変化
するように形成する。As shown in FIG. 1, the conventional guide vanes 2a, return vanes 3a, and crossover space 4 are eliminated,
The passage of the guide vane portion 2 to the passage of the return vane portion 3 is formed by the passage 5 having a three-dimensional integral continuous structure, and the outlet of the impeller 1 at the preceding stage and the inlet of the impeller 1 at the next stage are continuously connected. Such passages 5 are formed by the guide vanes 2 and the crossover space 4
-A passage having a quadrangular cross-section in which the respective portions corresponding to the return vane portion 3 are smoothly connected integrally, and has an inverted J-shape in side cross-section and a substantially C-shape in front view, which will be described later in a three-dimensional design. Thus, both the flow direction and the cross-sectional area perpendicular to the flow direction are smoothly changed.
【００１３】また、このような通路５は、羽根車１の円
周方向に等ピッチで互いに独立して多数（本実施例では
９個）形成し、各羽根車１を覆うステージケーシング６
内に、後述する一体精密鋳造法により製造する。このス
テージケーシング６は、本体６ａと係合段部６ｂから構
成し、本体６ａに通路５を形成する。なお、通路５のク
ロスオーバ空間部４に対応する部分の一部外面は、後述
の中子を用いる鋳造のため、外方に露出しており、係合
段部６ｂの内面で覆う。A large number (9 in this embodiment) of such passages 5 are formed independently of each other in the circumferential direction of the impeller 1, and the stage casing 6 covers each impeller 1.
It is manufactured by the integral precision casting method described later. The stage casing 6 is composed of a main body 6a and an engagement step portion 6b, and forms a passage 5 in the main body 6a. A part of the outer surface of the portion of the passage 5 corresponding to the crossover space portion 4 is exposed to the outside because it is cast using a core described later, and is covered with the inner surface of the engagement step portion 6b.
【００１４】３次元一体連続構造の通路５は、仮三角形
による誤差三角法（例えば、渦巻ポンプの設計と製図，
寺田進 著：理工図書）を用いた羽根車の設計法を応用
して次のように３次元設計する。 (1) 図２に示すように、軸１０に平行な側断面を計画す
る。通路外側面１１の外形線Ｌo および通路内側面１２
の外形線Ｌi を実際の仕様・寸法から経験的に決定する
（Ｂ寸法を決定する）。The passage 5 of the three-dimensional integrated continuous structure is formed by an error trigonometry method using a provisional triangle (for example, design and drafting of a centrifugal pump,
Susumu Terada: Science and engineering books) is applied to design a three-dimensional design as follows. (1) Plan a side cross section parallel to the axis 10 as shown in FIG. Outline L o of passage outer surface 11 and passage inner surface 12
The outer shape line L i of is determined empirically from the actual specifications and dimensions (the dimension B is determined).
【００１５】(2) 図３に示すように、通路外側面１１の
中央流線角度の展開図を作図する。作図に際しては、図
２の側断面図形と入口・出口の通路角度に従って行う。
先ず図２で流線を分割した点の位置を図３に平行線とし
て引き、入口角度β1 と出口角度β2 を使用して角度が
入口から出口まで滑らかに変化するように、中央流線の
平面展開線Ｌを引く。 (3) 図３の中央流線Ｌ上に円を書き、その包絡線が滑ら
かになるように繋ぐ。各円の直径をＨ寸法とする。な
お、図示しないが、通路内側面１２についても同様の展
開図を作成する。(2) As shown in FIG. 3, a development view of the central streamline angle of the passage outer surface 11 is drawn. The drawing is performed according to the side cross-sectional diagram in Fig. 2 and the entrance and exit passage angles.
First, draw the positions of the points dividing the streamline in FIG. 2 as parallel lines in FIG. 3, and use the inlet angle β 1 and the outlet angle β 2 so that the angle changes smoothly from the inlet to the outlet. Draw the plane development line L of. (3) Draw a circle on the central streamline L in FIG. 3 and connect it so that the envelope is smooth. Let H be the diameter of each circle. Although not shown, a similar developed view is also created for the passage inner surface 12.
【００１６】(4) 図４に示すように、誤差三角法によ
り、正面図（軸方向から見た）上に通路外側面１１の二
つの稜線Ｌo1, Ｌo2を作図する。この稜線は、図３の展
開図のｇ，ｈ寸法と図２の半径ｒを用いて引くことがで
きる。 (5) 通路内側面１２の二つの稜線Ｌi1, Ｌi2を表す線を
追加する。(4) 項で求めた線の始めと終わりの部分が同
じであること、最大径が(1) 項で決定されていることを
利用し、途中を滑らかに繋ぐ。(4) As shown in FIG. 4, two ridge lines L o1 and L o2 of the passage outer surface 11 are drawn on the front view (viewed from the axial direction) by the error triangulation method. This ridge can be drawn using the g and h dimensions of the developed view of FIG. 3 and the radius r of FIG. (5) Lines representing the two ridgelines L i1, L i2 on the inner surface 12 of the passage are added. Use the fact that the beginning and end of the line obtained in (4) are the same and that the maximum diameter is determined in (1), and connect the middle smoothly.
【００１７】(6) 図５に示すように、得られた正面図を
２〜５°刻みに分割し、４つの交点が(1) 項の断面図上
にあることから２〜５°刻みの断面を求める。 (7) コンピュータを用いて３次元モデルを作成する。 (8) (6) 項の断面の図心を繋いで中央流線として決定す
る。 (9) 中央流線に垂直な面積と、面積間の距離を求める。(6) As shown in FIG. 5, the obtained front view is divided into steps of 2 to 5 °, and four intersections are on the cross-sectional view of item (1). Find the cross section. (7) Create a three-dimensional model using a computer. (8) Connect the centroids of the sections in (6) to determine the central streamline. (9) Find the area perpendicular to the central streamline and the distance between the areas.
【００１８】(10)下記項目を検討し、必要により修正を
繰り返す。 (9) 項で求めた面積が滑らかに変化している。 通路間に最低寸法（最小肉厚）が保たれている。 中央流線の長さが最短である（正面図上の巻き角
度）。 断面形状が歪んでいない。 断面の寸法比（Ｈ／Ｂ）が３以下である。(10) Examine the following items and repeat the correction if necessary. The area calculated in (9) changes smoothly. The minimum dimension (minimum wall thickness) is maintained between passages. The length of the central streamline is the shortest (winding angle on the front view). The cross-sectional shape is not distorted. The dimensional ratio (H / B) of the cross section is 3 or less.
【００１９】以上のようにして得られた設計図面を基に
して一体精密鋳造により次のようにステージケーシング
６を製造する（図７参照）。 (1) 先ず、設計図面を基に、製品と全く同じ流路部が空
間となっている木型２０を製作する。この木型２０は、
３次元一体連続構造の通路５に対応する多数の通路部分
２１と、これを保持する入口側リング２２および出口側
リング２３と、通路部分２１の中間部分外側に配置され
た突起（幅木）２４（図６参照）の部分を空間部として
形成する。Based on the design drawing obtained as described above, the stage casing 6 is manufactured by integral precision casting as follows (see FIG. 7). (1) First, based on the design drawing, the wooden mold 20 in which exactly the same flow path as the product is a space is manufactured. This wooden pattern 20
A large number of passage portions 21 corresponding to the passage 5 of the three-dimensional integrated continuous structure, an inlet side ring 22 and an outlet side ring 23 that hold the passage portions 21, and a protrusion (skirting board) 24 arranged outside the intermediate portion of the passage portion 21. The portion (see FIG. 6) is formed as a space portion.
【００２０】(2) セラミックス製中子または砂型中子２
５を製造するため、前記木型２０にセラミックまたは砂
を流し込み、木型２０を取り外した後、中子を焼成また
は乾燥させる。この鋳造では、木型２０・中子２５は複
雑な形状であるため、鋳型を適宜複数に分割し、型抜き
が行えるようにする。(2) Ceramic core or sand core 2
In order to manufacture No. 5, ceramic or sand is poured into the wooden mold 20, the wooden mold 20 is removed, and then the core is baked or dried. In this casting, since the wooden mold 20 and the core 25 have a complicated shape, the mold is appropriately divided into a plurality of parts so that the mold can be removed.
【００２１】(3) 中子２５をステージケーシング用の鋳
型内に配置し、一般的な鋳造法により鋳込みを行う。突
起２４を設けることにより、中子２５の強度が向上す
る。また、砂型中子の場合には、突起部２４をガス抜き
に利用することができる。 (4) 鋳込み後、セラミックス製中子２５をアルカリ溶液
により溶解したり、砂型中子２５をオートクレーブで加
熱することにより除去する。これにより、ステージケー
シング６内に通路５が形成される。突起２４は開口部と
なるため、通路５を目視確認することができる。(3) The core 25 is placed in a mold for the stage casing, and casting is performed by a general casting method. By providing the protrusion 24, the strength of the core 25 is improved. Further, in the case of the sand core, the protrusion 24 can be used for degassing. (4) After casting, the ceramic core 25 is removed by dissolving it in an alkaline solution or heating the sand core 25 in an autoclave. As a result, the passage 5 is formed in the stage casing 6. Since the protrusion 24 becomes an opening, the passage 5 can be visually confirmed.
【００２２】このような一体鋳造法によれば、突起部に
より中子の強度を向上させることができ、３次元連続構
造の通路を一体で製造できると共に通路同士の差異は、
事実上問題のない誤差範囲に収めることができた。ま
た、案内羽根部と戻り羽根部が滑らかに連続し、従来の
ようなクロスオーバ空間部４を設ける必要がないため、
ケーシングの外径（ディフューザ外径）を従来型に比較
して大幅に小さくすることができ、ポンプ全体の小型
化、低コスト化を図れる。According to such an integral casting method, the strength of the core can be improved by the projections, the passages of the three-dimensional continuous structure can be integrally manufactured, and the difference between the passages is
It was within the error range where there was practically no problem. Further, since the guide vane portion and the return vane portion are smoothly continuous, it is not necessary to provide the crossover space portion 4 as in the conventional case,
The outer diameter of the casing (outer diameter of the diffuser) can be made significantly smaller than that of the conventional type, and the overall size of the pump and the cost can be reduced.
【００２３】[0023]
【発明の効果】前述の通り、この発明は羽根車の出口か
ら次段の羽根車の入口までを、連続し、かつ互いに独立
した３次元一体連続構造の通路に繋ぎ、この各通路を、
流れの方向と、これに垂直な断面積の両方が滑らかに変
化するように形成し、さらに各通路を通路部分外周に突
起部が形成された中子を使用して製作するようにしたた
め、次のような効果を奏する。 (1) 案内羽根部における拡大に伴う出口損失および戻り
羽根部の入口における衝突損失が無く、また中間の連結
空間部でも流れに乱れ、損失が生じない。これにより、
連結空間のある在来型ディフューザポンプに比較してそ
の効率曲線が幅広となり、部分流量域での効率の低下度
合いが少なく、実用効率が優れたものとなる。 (2) 突起部を有する中子を使用することにより、３次元
連続構造の通路を一体鋳造でき、また各通路を事実上問
題のない誤差範囲に収めることができ、前記各損失の解
消と相まって小型のポンプにも最適なディフューザを形
成することができる。 (3) 在来型のディフューザポンプに比較してディフュー
ザ部分の外径を大幅に小さくすることができ、ポンプ全
体の小型化、低コスト化を図れる。As described above, according to the present invention, the passage from the outlet of the impeller to the inlet of the next-stage impeller is connected to a continuous and independent passage of a three-dimensional integrated continuous structure, and each passage is
Since both the flow direction and the cross-sectional area perpendicular to the flow direction are formed so as to change smoothly, each passage is manufactured by using a core with protrusions formed on the outer periphery of the passage portion. It produces the effect like. (1) There is no outlet loss due to expansion in the guide vanes and collision loss at the inlet of the return vanes, and there is no loss due to turbulence in the flow even in the intermediate connecting space. This allows
The efficiency curve of the diffuser pump is wider than that of a conventional diffuser pump having a connection space, the degree of decrease in efficiency in the partial flow rate range is small, and the practical efficiency is excellent. (2) By using a core with a protrusion, it is possible to integrally cast a passage having a three-dimensional continuous structure, and it is possible to keep each passage within an error range where there is practically no problem. An optimal diffuser can be formed even for a small pump. (3) Compared with conventional diffuser pumps, the outer diameter of the diffuser part can be greatly reduced, and the overall size and cost of the pump can be reduced.
【図１】(a) は、この発明の多段ポンプにおける連続型
ディフューザを示す側断面図、(b) は(a) においてステ
ージケーシングの案内羽根部と連結空間部の一部前壁を
取り除いたＢ−Ｂ矢視図である。FIG. 1 (a) is a side sectional view showing a continuous diffuser in a multi-stage pump according to the present invention, and FIG. 1 (b) shows a guide vane part of a stage casing and a part of a front wall of a connecting space part in (a). It is a BB arrow line view.
【図２】この発明の３次元一体連続構造の通路を設計す
るための側断面図である。FIG. 2 is a side sectional view for designing the passage of the three-dimensional integral continuous structure of the present invention.
【図３】この発明の３次元一体連続構造の通路を設計す
るための展開図である。FIG. 3 is a development view for designing the passage of the three-dimensional integral continuous structure of the present invention.
【図４】この発明の３次元一体連続構造の通路を設計す
るための正面図である。FIG. 4 is a front view for designing the passage of the three-dimensional integral continuous structure of the present invention.
【図５】(a) は、３次元設計により得られた通路断面の
位置を示す概略断面図、(b) は(a) における通路断面の
変化を示す断面図である。5A is a schematic cross-sectional view showing the position of the passage cross-section obtained by three-dimensional design, and FIG. 5B is a cross-sectional view showing the change of the passage cross-section in FIG.
【図６】(a) は、３次元一体連続構造の通路が形成され
た鋳造用模型を示す正面図、(b) はその断面図である。6 (a) is a front view showing a casting model in which a passage having a three-dimensional integral continuous structure is formed, and FIG. 6 (b) is a sectional view thereof.
【図７】ケーシングに通路を形成するための精密鋳造法
を示す断面図である。FIG. 7 is a sectional view showing a precision casting method for forming a passage in a casing.
【図８】従来の多段ポンプにおけるディフューザを示す
側断面図である。FIG. 8 is a side sectional view showing a diffuser in a conventional multistage pump.
【図９】(a) は、図８のディフューザの案内羽根部を示
す部分断面正面図、(b) は同様の戻り羽根部の部分断面
正面図である。9A is a partial cross-sectional front view showing a guide vane portion of the diffuser of FIG. 8, and FIG. 9B is a partial cross-sectional front view of a similar return vane portion.
１ 羽根車 ２ 案内羽根部 ３ 戻り羽根部 ４ クロスオーバ空間部 ５ ３次元一体連続構造の通路 ６ ステージケーシング ２０ 木型 ２１ 通路部分 ２２ 入口側リング ２３ 出口側リング ２４ 突起 ２５ セラミックス製中子，砂型中子 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Impeller 2 Guide vane part 3 Return vane part 4 Crossover space part 5 Passage of three-dimensional integrated structure 6 Stage casing 20 Wood type 21 Passage part 22 Entrance side ring 23 Exit side ring 24 Protrusion 25 Ceramic core, sand type Core
Claims (2)
圧力エネルギに変換する案内羽根部と、この案内羽根部
からの流体を後段へ導く戻り羽根部と、これら案内羽根
部と戻り羽根部を連結する連結空間部とから構成された
ディフューザにおいて、 前記案内羽根部の通路から前記戻り羽根部の通路まで
を、連続し、かつ互いに独立した３次元一体連続構造の
通路により構成すると共に、この各通路を、流れの方向
と、これに垂直な断面積の両方が滑らかに変化するよう
に形成したことを特徴とする連続型ディフューザ。1. A guide vane portion arranged on the outer periphery of an impeller for converting velocity energy into pressure energy, a return vane portion for guiding fluid from the guide vane portion to a subsequent stage, and the guide vane portion and the return vane portion. In a diffuser composed of a connecting space portion to be connected, a passage from the guide vane portion to a passage to the return vane portion is formed by a continuous and independent passage of a three-dimensional integral continuous structure, and The continuous diffuser is characterized in that the passage is formed so that both the flow direction and the cross-sectional area perpendicular to the flow passage smoothly change.
の通路は、複数の通路部分の外周に突起部を突設した中
子を使用し、この中子を前記突起部で支持してケーシン
グを鋳造し、中子を除去することによりケーシング内に
一体的に形成されていることを特徴とする連続型ディフ
ューザ。2. The casing according to claim 1, wherein the three-dimensional integral continuous structure uses a core having a plurality of protrusions protruding from the outer periphery of the passage, and the core is supported by the protrusions. A continuous diffuser, which is integrally formed in a casing by casting a core and removing a core.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5032928A JPH06249200A (en) | 1993-02-23 | 1993-02-23 | Continuous-type diffuser |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5032928A JPH06249200A (en) | 1993-02-23 | 1993-02-23 | Continuous-type diffuser |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06249200A true JPH06249200A (en) | 1994-09-06 |
Family
ID=12372580
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5032928A Pending JPH06249200A (en) | 1993-02-23 | 1993-02-23 | Continuous-type diffuser |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06249200A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005282548A (en) * | 2004-03-31 | 2005-10-13 | Hitachi Industries Co Ltd | Barrel shape multistage turbine pump |
| WO2018155458A1 (en) * | 2017-02-22 | 2018-08-30 | 三菱重工コンプレッサ株式会社 | Centrifugal rotary machine |
| EP3942187A4 (en) * | 2019-03-22 | 2022-12-14 | Apergy ESP Systems, LLC | Downhole centrifugal pump diffuser with protuberant vanes |
-
1993
- 1993-02-23 JP JP5032928A patent/JPH06249200A/en active Pending
Cited By (4)
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| JP2005282548A (en) * | 2004-03-31 | 2005-10-13 | Hitachi Industries Co Ltd | Barrel shape multistage turbine pump |
| WO2018155458A1 (en) * | 2017-02-22 | 2018-08-30 | 三菱重工コンプレッサ株式会社 | Centrifugal rotary machine |
| EP3942187A4 (en) * | 2019-03-22 | 2022-12-14 | Apergy ESP Systems, LLC | Downhole centrifugal pump diffuser with protuberant vanes |
| US11549520B2 (en) | 2019-03-22 | 2023-01-10 | Apergy Esp Systems, Llc | Downhole centrifugal pump diffuser with protuberant vanes and related pumps and methods |
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