本发明专利技术提供了一种减小泵空化危害的可调自动加气装置，包括进气管、球阀、阀腔、阀芯和压缩弹簧；所述进气管包括第一段、第二段和第三段；所述第二段和第三段垂直布置；所述第二段上设有球阀，所述第三段上设有阀腔；所述阀腔底部固定安装压缩弹簧，所述压缩弹簧上端固定连接阀芯；所述阀芯直径大于阀腔的阀口直径。本发明专利技术装置结构简单、体积小、成本低，可有效减小空化危害。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供了一种减小泵空化危害的可调自动加气装置，包括进气管、球阀、阀腔、阀芯和压缩弹簧；所述进气管包括第一段、第二段和第三段；所述第二段和第三段垂直布置；所述第二段上设有球阀，所述第三段上设有阀腔；所述阀腔底部固定安装压缩弹簧，所述压缩弹簧上端固定连接阀芯；所述阀芯直径大于阀腔的阀口直径。本专利技术装置结构简单、体积小、成本低，可有效减小空化危害。【专利说明】一种减小泵空化危害的可调自动加气装置
本专利技术属于栗空化领域，尤其是涉及一种减小栗空化危害的可调自动加气装置。
技术介绍
栗是重要的通用机械，广泛应用于各行各业，但由于使用环境、偏工况运行等原 因，栗在实际应用中易发生空化现象。栗空化会造成性能下降、振动噪声、叶轮空蚀等危害， 严重影响了栗运行稳定性和可靠性，因此减小栗空化危害是工程设计的重要方面。经检索， 申请号201410024440.0的专利提出了 "一种控制栗空化的装置"，通过监测进口压力判断栗 内空化发展状态，采用栗或压缩机对栗吸入室充液体或者气体，达到提高栗进口压力从而 控制空化的目的。但这套系统配套装置多，占用空间大，经济成本高。目前，提高栗空化性能 的设计主要依靠经验，减小空化危害的装置又过于复杂、不经济。
技术实现思路
针对现有技术中减小空化危害的装置存在复杂、不经济等不足，本专利技术提供了一 种减小栗空化危害的可调自动加气装置，该装置结构简单、体积小、成本低，可有效减小空 化危害。 本专利技术是通过以下技术手段实现上述技术目的的。 -种减小栗空化危害的可调自动加气装置，包括进气管、球阀、阀腔、阀芯和压缩 弹簧;所述进气管包括第一段、第二段和第三段;所述第二段和第三段垂直布置;所述第二 段上设有球阀，所述第三段上设有阀腔;所述阀腔底部固定安装压缩弹簧，所述压缩弹簧上 端固定连接阀芯;所述阀芯直径大于阀腔的阀口直径。 进一步的，所述第一段为多向弯折管或直管，所述第三段的尾段为螺纹段。 进一步的，所述第一段为直管，且垂直于第二段。 进一步的，该可调自动加气装置的出口直径d2、管道比阻S、管道长度L满足下列公 式： 其中，A H-可调自动加气装置的进出口压差，V1-栗进口处 工作介质的速度，Qi-栗中工作介质的体积流量，Jr-圆周率，g_当地重力加速度，Di-栗进口处 管道直径，Q2_可调自动加气装置的进气体积流量，P2_空气密度，S-可调自动加气装置的管 道比阻，L-可调自动加气装置的管道长度，e-修正的经验系数，取值范围为[0.5-1.0)，d 2-可调自动加气装置的出口直径。进一步的，可调自动加气装置的进气体积流量Q2与栗中工作介质的体积流量Qi之 比Q2/Q1的取值范围。 进一步的，所述第一段（101)进口直径CU和第三段（103)出口直径d2满足1 ScU/cb <3。进一步的，所述压缩弹簧(5)的弹性系数满足下列公式：其中乂-修正的经验系数，取值范 围[O.MLpx-栗工作介质的密度;1-弹簧压缩量，取值范围[UcULDr栗进口处管道直径； Qi-栗中工作介质的体积流量;Gi_阀芯的重力。 本专利技术的有益效果： 本专利技术所述的减小栗空化危害的可调自动加气装置，通过在进气管中设置球阀、 阀腔、阀芯和压缩弹簧，并将限定参数之间的匹配关系，通过阀芯和压缩弹簧的配合自动调 节进气量，并实现单向流动功能，使得不发生空化时现象时，气体无法进入栗体内，以保证 栗运行水力效率；当发生空化现象时，气体压缩弹簧使阀芯打开，气体进入栗体中，能够有 效缓解由空化带来的振动与噪声，而且由于空气的缓冲作用，汽蚀破坏也会得到减弱，从而 有效减小空化危害。本专利技术结构简单、体积小、成本低，实施简易，易于推广。【附图说明】 图1为本专利技术所述减小栗空化危害的可调自动加气装置的结构示意图。 图2为可调自动加气装置应用于栗体上的结构示意图。 附图标记说明如下： 1-进气管，2-球阀，3-阀腔，4-阀芯，5-压缩弹簧，6-栗进口段，101-第一段，102-第 二段，103-第二段。【具体实施方式】 下面结合附图以及具体实施例对本专利技术作进一步的说明，但本专利技术的保护范围并 不限于此。 如图1所示，一种减小栗空化危害的可调自动加气装置，包括进气管1、球阀2、阀腔 3、阀芯4和压缩弹簧5;所述进气管1包括第一段101、第二段102和第三段103;所述第一段 101可以为直管，也可以为多向弯折管段，以保证异物不易进入第二段102中，防止管路堵 塞;第一段101和第二段102垂直布置，第二段102和第三段103垂直布置，第一段101和第三 段103相互平行，所述第三段103的尾段为螺纹段;所述第二段102上设有球阀2,通过开合球 阀2的大小控制进气量，实现手动可调功能。所述第三段103上设有阀腔3;所述阀腔3底部固 定安装压缩弹簧5,所述压缩弹簧5上端固定连接阀芯4;所述阀芯4直径大于阀腔3的阀口直 径。 该装置工作过程如下：如图2所示，将可调自动加气装置通过第三段103尾部的螺纹段连接到栗进口段6 中；当没有发生空化时，关闭球阀2,防止气体进入，保证栗运行水力效率；当发生空化现象 时，打开球阀2,空气从流入进气管1，随后空气挤压阀芯4和压缩弹簧5,将阀芯4顶开后进入 到栗进口段6中，并被吸入到栗内。当栗在大流量工况运行时，易发生严重空化，根据伯努利 方程，根据伯努利方程.，设栗进口的总压是一个大气压，当栗运行时，产生 一个动压，静压减小;流量越大，静压越小;而自动加气装置的进口是一个大气压，与栗进口 产生压差，因此空气进入到栗进口中；压差越大，压缩弹簧5压缩量越大，阀芯4处的开度也 越大，进气量越大，有效缓解了由空化带来的振动与噪声，而且由于空气的缓冲作用，汽蚀 破坏也会得到减弱，从而减小了空化危害;上述可调自动加气装置可在栗进口 1段多处周向 布置，实现空气和水充分混合进入栗内。以一台低比转数离心栗IS50-32-160为例，栗的设计流量为6.3m3/h，栗进口处管 道直径01 = 0.05m，当该栗在1.5倍设计流量下工作时，发生了严重空化，造成剧烈的振动与 噪声，采用本装置减小空化危害。 为减小1.5倍设计流量下的空化危害，该装置的主要参数设计如下： 栗的流量:Q1 = 6.3 X 1.5 = 9.45m3/h 取 Q2/U = 0.05, Q2 = 9.45X0.05 = 0.4725m3/h 该装置的管道长度设计为4 = 〇.〇3111，取空气密度02 = 1.29恥/1113，圆周率31 = 3.14， 当地重力加速度g = 9 ? 8m/s2，根据经验取e = 0 ? 5，di/d2 = 2;取修正的经验系数G = 0.5，弹簧压缩量1 = 0.005m，栗工作介质的密度P1 = 1000Kg/m3，阀芯的重量为Gi = 0.05N，所选用的弹簧6的弹性系数的计算公式为： 当栗在大流量运行时发生了严重空化，振动和噪声加剧，安装该装置后，振动噪声 明显减弱，水力性能回升，有效的减小了空化危害。 所述实施例为本专利技术的优选的实施方式，但本专利技术并不限于上述实施方式，在不 背离本专利技术的实质内容的情况下，本领域技术人员能够做出的任何显而易见的改进、替换 或变型均属于本专利技术的保护范围。【主权项】1. 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种减小泵空化危害的可调自动加气装置，其特征在于，包括进气管(1)、球阀(2)、阀腔(3)、阀芯(4)和压缩弹簧(5)；所述进气管(1)包括第一段(101)、第二段(102)和第三段(103)；所述第二段(102)和第三段(103)垂直布置；所述第二段(102)上设有球阀(2)，所述第三段(103)上设有阀腔(3)；所述阀腔(3)底部固定安装压缩弹簧(5)，所述压缩弹簧(5)上端固定连接阀芯(4)；所述阀芯(4)直径大于阀腔(3)的阀口直径。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：顾延东，袁寿其，裴吉，张金凤，王文杰，黄茜，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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