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轴流泵制造技术

技术编号:13404644 阅读:44 留言:0更新日期:2016-07-25 02:34
本发明专利技术公开一种轴流泵,包括泵壳(1)和置于泵壳内的叶轮(2),还包括多个挡板(3),所述多个挡板(3)沿周向均匀排列在叶轮进口端的泵壳(1)内壁,所述挡板(3)的前端呈流线型。本发明专利技术的轴流泵,在小流量工况下仍能高效、稳定运行。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于流体机械
,特别是一种能够在小流量工况下高效、稳定运行的轴流泵
技术介绍
失速问题是大型轴流泵机组所面临的突出问题之一。轴流泵在小流量工况下,流量-扬程不稳定,在叶轮进出口出现回流区,机组振动剧烈,严重影响水泵的安全运行。泵机组失速可能会引起共振,同时水泵的高效区也会变得狭窄,近年来,随着单机流量和泵机组尺寸的不断增大,水泵运行的可靠性、稳定性问题也日益突出,在泵站运行中经常发现叶片出现裂纹甚至断裂的事故。因此,现有技术存在的问题是:轴流泵在小流量工况下不能高效、稳定运行。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种轴流泵,在小流量工况下仍能高效、稳定运行。实现本专利技术目的的技术解决方案为:一种轴流泵,包括泵壳和置于泵壳内的叶轮,还包括多个挡板,所述多个挡板沿周向均匀排列在叶轮进口端的泵壳内壁,所述挡板的前端呈流线型。本专利技术与现有技术相比,其显著优点:小流量工况下仍能高效、稳定运行。实验表明,当叶轮进口设置挡板后,对高效区扬程基本没有影响,在小流量工况下,扬程随流量的减小继续增大,有效的消除了原流量-扬程曲线的马鞍区,运行稳定。同时,在小流量工况,水泵效率要高于无挡板时水泵效率,上升约2%-4%。下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步的详细描述。附图说明图1为本专利技术轴流泵的结构示意图。图2为图1中挡板的外形图。其中,图2a为主视图,图2b为A-A视图,图2c为B-B视图。图3为图1中泵壳进口段的剖视图。其中,图3a为主视图,图3b为C-C视图。图4为验证实验装置图。图5为本专利技术与现有技术的Q-H曲线对比图。图6为本专利技术与现有技术的Q-η曲线对比图。图中,1泵壳,2叶轮,3挡板,4轮毂,5泵轴,6后导叶具体实施方式如图1所示,本专利技术轴流泵,包括泵壳1和置于泵壳内的叶轮2,还包括多个挡板3,所述多个挡板3沿周向均匀排列在叶轮进口端的泵壳1内壁,所述挡板3的前端呈流线型。作为现有技术,图中还包括轮毂4、泵轴5和后导叶6。此处所述挡板3沿周向均匀布置在叶轮进口端的泵壳1内壁包括两层含义:一是多个挡板3呈环状均匀布置在叶轮进口端的泵壳1内壁,二是挡板3垂直于与之连接处的泵壳1内壁。优选地,所述挡板3为以挡板3与泵壳1内壁交线为长轴的1/4椭圆曲线,曲线迎着水流方向。具体地说,流线型挡板3可以是椭圆曲线的一部分,该椭圆的长轴沿挡板3与泵壳1内壁交线,其短轴与泵壳1内壁垂直,挡板3的前端为流线,沿水流方向,后端为与泵壳1内壁垂直的直线。通过大量如图4所示的实验发现,如图2、3所示的挡板3几何尺寸稳流效果较好为:所述挡板3的厚度为0.01~0.03D,长度为0.70~0.90D,宽度为0.15~0.25D,其中D为叶轮直径。通过大量如图4所示的实验发现,如图2、3所示的挡板3几何尺寸稳流效果最好为:所述挡板3的厚度为0.02D,长度为0.80D,宽度为0.20D,其中D为叶轮直径。实验表明,所述挡板3后端与叶轮2进口端的距离为0.10~0.15D,其中D为叶轮直径。此种距离时稳流效果较好。当所述挡板3后端与叶轮2进口端的距离为0.12D,其中D为叶轮直径时,稳流效果最好。综合考虑稳流效果和加工成本,所述均匀排列的挡板3数量为3~5个。最优地,所述均匀排列的挡板3数量为4个。本专利技术在江苏省水利动力工程重点实验室立式轴流泵透明试验台上进行了验证。管路系统如图4所示,实验用ZM60轴流泵模型采用不锈钢制造,四张叶片,叶轮直径D=150mm,轮毂比为d=0.467,试验转速为2900r/min。图5、6为两种泵的Q-H、Q-η曲线的对比图。图中可以看出:叶轮进口无挡板时,当水泵运行至20L/S工况区域,扬程有很明显的下降,并呈现典型的马鞍形;当叶轮进口设置挡板后,对高效区扬程基本没有影响,在小流量工况下,扬程随流量的减小继续增大,有效的消除了原Q-H曲线的马鞍区。由Q-η曲线图可以看出,叶轮进口设置挡板后,高效区效率略有下降,但幅度不是很明显。在小流量下,水泵效率要高于无挡板时水泵效率,上升约2%-4%。案例表明本专利技术够有效的削弱小流量工况叶轮进口回流沿轴向和径向的发展,阻断进口回流的连续性,扩大水流有效过流面积,效消除小流量工况性能曲线的马鞍区,使Q-H曲线变化平稳,提高轴流泵小流量下的运行效率,找到了一种简单的“扩稳增效”方法。同时,该方案中提出的挡板特殊的流线型结构能减少挡板自身对水流的阻力,并且能在一定程度上消了除挡板对水中杂质污物的阻塞。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种轴流泵,包括泵壳(1)和置于泵壳内的叶轮(2),其特征在于:还包括多个挡板(3),所述多个挡板(3)沿周向均匀布置在叶轮进口端的泵壳(1)内壁,所述挡板(3)的前端呈流线型。

【技术特征摘要】
1.一种轴流泵,包括泵壳(1)和置于泵壳内的叶轮(2),其特征在于:还包括多
个挡板(3),所述多个挡板(3)沿周向均匀布置在叶轮进口端的泵壳(1)内壁,所述
挡板(3)的前端呈流线型。
2.根据权利要求1所述的轴流泵,其特征在于:所述挡板(3)为以挡板(3)与泵
壳(1)内壁交线为长轴的1/4椭圆曲线,曲线迎着水流方向。
3.根据权利要求2所述的轴流泵,其特征在于:所述挡板(3)的厚度为0.01~0.03D,
长度为0.70~0.90D,宽度为0.15~0.25D,其中D为叶轮直径。
4.根据权利要求3所述的轴流泵,其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员:杨华徐浩然袁一平王峰
申请(专利权)人:扬州大学
类型:发明
国别省市:江苏;32

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