根据第一方面，本发明专利技术涉及一种螺旋桨泵，所述螺旋桨泵包括泵壳体和设置在泵壳体中且具有螺旋桨的泵芯，它们共同界定出一条通道并且通过导叶连接。所述螺旋桨泵的特征在于：所述通道(27)在导叶(13)的后缘(30)处的横截面积(A2)具有的量度大于在螺旋桨的叶片(21)的后缘(29)处的横截面积(A1)且小于系数1.1乘以在螺旋桨的叶片(21)的后缘(29)处的横截面积(A1)，并且所述螺旋桨泵的特定转速大于200且小于300。根据第二方面，本发明专利技术涉及一种泵站，所述泵站包括这样的螺旋桨泵。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】螺旋桨泵和泵站
本专利技术主要涉及用于泵送液体的螺旋桨泵，已知也可以称为轴流泵。螺旋桨泵通常被用于以相对较低的压力输送大液体流量。特别地，本专利技术涉及一种螺旋桨泵，所述螺旋桨泵包括轴向延伸的管状泵壳体，所述泵壳体具有内表面并且包括输入口和输出口。所述螺旋桨泵还包括轴向延伸的、具有包络面的泵芯，所述泵芯的至少一段轴向部分由所述泵壳体围绕。另外，所述螺旋桨泵包括至少一个径向延伸的导叶，所述导叶连接至泵壳体的内表面和泵芯的包络面。所述泵芯又包括驱动单元和液压单元，所述液压单元相对于所述驱动单元位于上游并且包括具有轮毂和至少一个叶片的螺旋桨。所述螺旋桨泵还包括轴向延伸的通道，所述通道从泵壳体的输入口延伸至泵壳体的输出口，所述通道沿径向方向分别由泵壳体的内表面和泵芯的包络面界定。在第二方面，本专利技术涉及一种泵站，所述泵站包括这样的螺旋桨泵以及柱管，所述螺旋桨泵被设置在所述柱管的下端。
技术介绍
现有技术中的螺旋桨泵已经根据在螺旋桨泵的
中认识到的前提条件进行设计，并且除了其他的内容以外还要基于以下的前提条件。螺旋桨泵以这样的方式设计:螺旋桨泵中的通道的横截面积应该在尽可能短的轴向距离内从螺旋桨叶片的后缘的区域中得到的横截面积(A1)增加至导叶的后缘的区域中的尽可能大的横截面积(A2),并且在此之后进一步增加至通道的输出口的区域中的更大的横截面积(A3)。这是为了将损失最小化并且具有尽可能大的压力回收。但是，最小化轴向距离的可能性要受到在横截面积的增加过于急剧的地方产生分离(流动方向向后的区域)的事实的限制。分离的出现意味着损失明显增加。在现有技术的螺旋桨泵中，横截面积增加到何种程度可行且不出现分离的知识一直是基于无粘计算，其中设计人员依赖于经验性的、所谓的扩压系数来确定导叶通道中是否产生分离。这些系数通过1950年代的叶栅试验发现。至于在导叶的后缘之后到通道的输出口的扩压段，已经被简化为所谓的用于环形扩压段的性能曲线图。接下来，根据上述前提条件认识到的面积关系的示例如下:[A2~1.4*AJ和[A3 ^ 2.3*AJ。这些面积关系对于具有相对较高的特定转速(η,)例如转速在200-300范围内的螺旋桨泵有效，转速是能够将多大的液体流量Q输送至以额定转速η工作的螺旋桨泵的一定压头H的一种量度，其中[n^zr^Qdm/HW4)]。由于面积的快速增加，这样的设计涉及以最快的可行方式获得较低的流速，并且这样做的直接后果已经根据前提条件考虑成将在螺旋桨泵上端的下游的区域中产生的损失最小化。但是，根据上述前提条件设计的螺旋桨泵以相当令人意外的方式表现为在导叶的区域中的通道中和/或在导叶后缘的下游的扩压段中和/或在螺旋桨泵的下游的柱管中造成了大损失和大的分离区域。这取决于以二维试验为基础的扩压系数，这些二维试验没有考虑到例如二次流和通道的曲率。用于扩压段的性能曲线图也有限制，例如性能曲线图预先假设了所谓的线性端壁(泵芯的包络面和泵壳体的内表面)以及流入扩压段中的等流速特性，也就是沿着在导叶后缘的区域中截取的横截面积的等流速特性。
技术实现思路
本专利技术的目标概述本专利技术的目标在于避免现有技术中的螺旋桨泵的上述缺点和不足并提供一种改进的螺旋桨泵。本专利技术的主要目标是提供一种改进的如引言部分所定义类型的螺旋桨泵，所述螺旋桨泵在导叶后缘的区域中和/或通道输出口的区域中截取的横截面积处提供了等流速特性。本专利技术的另一个目标是提供一种相对而言需要较窄柱管的螺旋桨泵。本专利技术的特征的简要描述[0011 ] 根据本专利技术，至少主要目标是通过如弓I言部分所定义类型的并且具有在独立权利要求中定义的特征的螺旋桨泵和泵站实现。在从属权利要求中进一步定义了本专利技术的优选实施例。根据本专利技术的第一方面，提供了一种如引言部分所定义类型的螺旋桨泵，其特征在于所述通道在所述至少一个导叶的后缘的区域中的横截面积(A2)大于系数1.04乘以所述通道在螺旋桨的至少一个叶片的后缘的区域中的横截面积(A1)，所述通道在所述至少一个导叶的后缘的区域中的横截面积(A2)小于或等于系数1.1乘以所述通道在螺旋桨的至少一个叶片的后缘的区域中的横截面积(A1),所述通道在泵壳体的输出口的区域中的横截面积(A3)大于或等于所述通道在所述至少一个导叶的后缘的区域中的横截面积(A2)，所述通道在泵壳体的输出口的区域中的横截面积(A3)小于或等于系数1.9乘以所述通道在螺旋桨的至少一个叶片的后缘的区域中的横截面积(A1)，并且所述螺旋桨泵具有大于或等于200且小于或等于300的特定转速(η)。根据本专利技术的第二方面，提供了一种泵站，所述泵站包括这样的螺旋桨泵。因此，本专利技术是基于以下的理解:对于具有落在200-300区间内的特定转速的一组螺旋桨泵，通过分别最适度地控制在位于螺旋桨叶片的后缘的区域处的位置与位于导叶的后缘的区域处和位于通道的输出口处的位置之间的泵壳体中通道的横截面积的增加，从而沿在导叶的后缘的区域和/或通道的输出口区域中截取的横截面积获得可控的流速特性且不存在方向向后的流动。根据本专利技术，所述通道在泵壳体的输出口的区域中的横截面积(A3)大于或等于所述通道在所述至少一个导叶的后缘的区域中的横截面积(A2)，并且所述通道在泵壳体的输出口的区域中的横截面积(A3)小于或等于系数1.9乘以所述通道在螺旋桨的至少一个叶片的后缘的区域中的横截面积(A1)。这样就实现了通过最适度地控制在位于导叶的后缘的区域处的位置和位于通道的输出口的区域处的位置之间的泵壳体的通道的横截面积的增力口，从而沿在通道的输出口的区域中截取的横截面积获得等流速特性，这样在螺旋桨泵的下游付出的损失更小。根据优选实施例，泵芯进一步包括密封单元，所述密封单元又包括轴向延伸的管状油壳和所述至少一个导叶，所述密封单元被设置为由所述泵壳体围绕，所述至少一个导叶与泵壳体的内表面和油壳的包络面固定地连接。这样就实现了螺旋桨泵的支撑单元的一种可靠设计，其中液压单元和驱动单元能够易于连接至支撑单元。在其他的从属权利要求中以及在以下对优选实施例的详细说明中可以看到本专利技术的附加优点和特征。【附图说明】参照附图，根据以下对优选实施例的详细说明将清楚地得出对本专利技术的上述及其他特征和优点的更加完整的理解，在附图中:图1是根据本专利技术的螺旋桨泵从上方看的透视图，图2是根据本专利技术的、包括根据图1的螺旋桨泵的泵站的示意性截面侧视图，图3是根据图1的螺旋桨泵的截面侧视图，图4是图3中一部分的放大图，图5是根据图1的螺旋桨泵从上方看的视图，以及图6是根据图1的螺旋桨泵从下方看的视图。【具体实施方式】首先参照图1和图2进行说明。本专利技术主要涉及一种整体标记为I的螺旋桨泵或轴流泵，用于泵送/输送液体例如水、地表水、废水等。螺旋桨泵通常被设置用于以相对较低的压力输送大液体流量。此外，根据本专利技术的螺旋桨泵被设计为具有大于或等于200且小于或等于300的特定转速(nq)。特定转速被确定为[n, = n*Q(2)/H(V4)]，其中η =螺旋桨泵的额定转速，Q =泵送的液体流量，且H =泵送液体的压头。在图1中示出了根据本专利技术的螺旋桨泵I的透视图，并且在图2中示出了包括一个或多个螺旋桨泵I的示意性泵站的一部分，每一个螺旋桨泵I被设置在从下池3延伸至上池4的柱管本文档来自技高网...
【技术保护点】
用于泵送液体的螺旋桨泵，所述螺旋桨泵包括：轴向延伸的管状泵壳体(6)，所述泵壳体(6)具有内表面(9)并且包括输入口(10)和输出口(11)，轴向延伸的、具有包络面的泵芯(12)，所述泵芯(12)的至少一段轴向部分由所述泵壳体(6)围绕，以及至少一个径向延伸的导叶(13)，所述导叶(13)连接至泵壳体(6)的内表面(9)和泵芯(12)的包络面，所述泵芯(6)包括驱动单元(14)和液压单元(19)，所述液压单元(19)相对于所述驱动单元(14)位于上游并且包括具有轮毂(20)和至少一个叶片(21)的螺旋桨，所述螺旋桨泵(1)还包括轴向延伸的通道(27)，所述通道(27)从泵壳体(6)的输入口(10)延伸至泵壳体(6)的输出口(11)，所述通道(27)沿径向方向分别由泵壳体(6)的内表面(9)和泵芯(12)的包络面界定，其特征在于，所述通道(27)在所述至少一个导叶(13)的后缘(30)的区域中的横截面积(A2)大于系数1.04乘以所述通道(27)在螺旋桨的至少一个叶片(21)的后缘(29)的区域中的横截面积(A1)，所述通道(27)在所述至少一个导叶(13)的后缘(30)的区域中的横截面积(A2)小于或等于系数1.1乘以所述通道(27)在螺旋桨的至少一个叶片(21)的后缘(29)的区域中的横截面积(A1)，所述通道(27)在泵壳体(6)的输出口(11)的区域中的横截面积(A3)大于或等于所述通道(27)在所述至少一个导叶(13)的后缘(30)的区域中的横截面积(A2)，所述通道(27)在所述泵壳体(6)的输出口(11)的区域中的横截面积(A3)小于或等于系数1.9乘以所述通道(27)在螺旋桨的至少一个叶片(21)的后缘(29)的区域中的横截面积(A1)，并且所述螺旋桨泵(1)具有大于或等于200且小于或等于300的特定转速(nq)。...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.12.13 SE 1151185-41.用于泵送液体的螺旋桨泵，所述螺旋桨泵包括: 轴向延伸的管状泵壳体(6),所述泵壳体(6)具有内表面(9)并且包括输入口(10)和输出口(11)， 轴向延伸的、具有包络面的泵芯(12)，所述泵芯(12)的至少一段轴向部分由所述泵壳体(6)围绕，以及 至少一个径向延伸的导叶(13)，所述导叶(13)连接至泵壳体(6)的内表面(9)和泵芯(12)的包络面， 所述泵芯(6)包括驱动单元(14)和液压单元(19)，所述液压单元(19)相对于所述驱动单元(14)位于上游并且包括具有轮毂(20)和至少一个叶片(21)的螺旋桨， 所述螺旋桨泵(I)还包括轴向延伸的通道(27)，所述通道(27)从泵壳体(6)的输入口(10)延伸至泵壳体(6)的输出口(11)，所述通道(27)沿径向方向分别由泵壳体(6)的内表面(9)和泵芯(12)的包络面界定， 其特征在于，所述通道(27)在所述至少一个导叶(13)的后缘(30)的区域中的横截面积(A2)大于系数1.04乘以所述通道(27)在螺旋桨的至少一个叶片(21)的后缘(29)的区域中的横截面积(A1), 所述通道(27)在所述至少一个导叶(13)的后缘(30)的区域中的横截面积(A2)小于或等于系数1.1乘以所述通 道(27)在螺旋桨的至少一个叶片(21)的后缘(29)的区域中的横截面积(A1), 所述通道(27)在泵壳体(6)的输出口(11)的区域中的横截面积(A3)大于或等于所述通道(27)在所述至少一个导叶(13)的后缘(30)的区域中的横截面积(A2), 所述通道(27)在所述泵壳体(6)的输出口(11)的区域中的横截面积(A3)小于或等于系数1.9乘以所述通道(27)在螺旋桨的至少一个叶片(21)的后缘(29)的区域中的横截面积(A1)，并且 所述螺旋桨泵(I)具有大于或等于200且小于或等于300的特定转速(nq)。2.根据权利要求1所述的螺旋桨泵，其特征在于，所述通道(27)在泵壳体(6)的输出口(11)的区域中的横截面积(A3)大于系数1.2乘以所述通道(27)在所述至少一个导叶(13)的后缘(30)的区域中的横截面积(A2),并且...
【专利技术属性】
技术研发人员：J·伯曼，
申请(专利权)人：赛乐姆知识产权控股有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
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