一种减少磨损的多级半开式离心泵制造技术

本发明专利技术属于离心泵技术领域，公开一种减少磨损的多级半开式离心泵，包括半开式叶轮、导叶和泵体，半开式叶轮包括多个圆柱形的叶片，叶片包括叶片吸力面和叶片压力面，叶片进口部位修整为流线型,并尽量减薄。本发明专利技术中的半开式叶轮通过去除叶轮的前盖板，加大泵体与叶轮后盖板间隙，避免前盖板以及前泵腔侧面的颗粒与壁面的碰撞频率，进而减少叶轮处与前泵腔处的磨损。以及后盖板尾端流线型的出口减少了出流的水力损失以及磨损，通过泵体形状进行控制的叶顶间隙能减少半开式叶轮水力损失。通过数值模拟结果得出半开式叶轮结构具有极大改善叶轮与前泵腔磨损的特点，对提高多级离心泵运行稳定性，降低故障率，提高使用寿命具有重大意义。意义。意义。

【技术实现步骤摘要】
一种减少磨损的多级半开式离心泵


[0001]本专利技术属于离心泵
，尤其涉及一种减少磨损的多级半开式离心泵。

技术介绍

[0002]在工业领域，30％以上的能源因为磨损和摩擦而被消耗，而因磨损而导致的设备耗损占总耗损量的60％以上。离心泵作为重要的流体输送设备，广泛应用于采矿、冶金、水利等领域。同样多级离心泵是抽取地下水的主要设备，我国北方地区地下水含沙量较大，由含沙水引起的泵磨损问题十分突出。多级离心泵在排水作业中表现不俗，作为可移动排水设备，常用于抢险救灾中。其输送介质不可避免的含有泥沙、煤泥、煤渣等不溶固体颗粒，由于泵输送的介质中通常含有固体颗粒，多级离心泵极易受到颗粒影响下的冲蚀磨损而发生扬程下降、停机、可靠性差等问题。
[0003]当前，磨损相关的预测以及防护措施一直是泵行业相关的专家学者研究的热点。并且，离心泵应对磨损的措施常为减少叶片数以增大间隙以及加大叶片厚度，并未涉及过半开式叶轮。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是克服现有技术中存在的不足，提供了一种减少磨损的新思路，提供了一种减少磨损的多级半开式离心泵。本专利技术中多级半开式离心泵中的半开式叶轮通过去除叶轮的前盖板，加大泵体与叶轮后盖板间隙，避免前盖板以及前泵腔侧面的颗粒与壁面的碰撞，进而减少叶轮处与前泵腔处的磨损。叶片进口部位流线型结构以及后盖板尾端流线型的出口减少了出流的水力损失以及磨损，并且通过泵体形状进行控制的叶顶间隙能减少半开式叶轮水力损失。
[0005]为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：
[0006]一种减少磨损的多级半开式离心泵，包括半开式叶轮、导叶和泵体，半开式叶轮位于多级泵的导叶以及泵体之间，其中，半开式叶轮包括叶片、后盖板、叶片进口流线型结构以及后盖板尾端出口流线型结构，多个叶片沿周向均匀分布于后盖板上，从进口看半开式叶轮为顺时针方向旋转，后盖板呈圆盘状，叶片为圆柱形叶片。
[0007]优选的，所述半开式叶轮的参数为：叶轮进口直径D
j
＝40mm、叶片进口直径D1＝26mm、叶轮轮毂直径d
h
＝18mm、叶片进口宽度b1＝20mm、叶片进口安放角β1＝41.2985
°
、叶轮外径(出口直径)D2＝78mm、叶片出口宽度b2＝11mm、叶片出口安放角β2＝23
°
、叶片数Z＝6。
[0008]优选的，所述叶片进口部位通过圆角修整为流线型结构。
[0009]优选的，所述后盖板尾端出口通过圆角修整为流线型结构。
[0010]优选的，半开式叶轮叶片的叶顶与泵体之间的叶顶间隙通过泵体形状进行控制，所述叶顶间隙h＝0.5mm～2mm。
[0011]本专利技术的有益效果是：
[0012]本专利技术中多级半开式离心泵中的半开式叶轮通过去除叶轮的前盖板，加大泵体与
叶轮后盖板间隙，避免前盖板以及前泵腔侧面的颗粒与壁面的碰撞，进而减少叶轮处与前泵腔处的磨损。叶片进口部位流线型结构以及后盖板尾端流线型的出口减少了出流的水力损失以及磨损，并且通过泵体形状进行控制的叶顶间隙能减少半开式叶轮水力损失。半开式叶轮针对磨损的破坏规律及发生位置提出有效防护措施，对降低生产成本以及设备失效停机带来的损失、提高设备运行效率具有重大意义。半开式叶轮对提高多级离心泵运行稳定性，降低故障率，提高使用寿命具有重大意义。
附图说明
[0013]图1为本专利技术所述多级离心泵第一级剖面结构示意图
[0014]图2为多级离心泵半开式叶轮轴面剖面结构示意图
[0015]图3为多级离心泵半开式叶轮俯视图
[0016]图中：1
‑
半开式叶轮，2
‑
导叶，3
‑
泵体，4
‑
叶片，5
‑
后盖板，6
‑
叶片进口流线型结构，7
‑
叶轮出口流线型结构，8
‑
叶顶间隙。
具体实施方式
[0017]以下结合说明书附图以及实施例对本专利技术进行进一步说明。
[0018]实施例1：
[0019]所述多级半开式离心泵包括半开式叶轮1、导叶2和泵体3，半开式叶轮1位于多级泵的导叶2以及泵体3之间；其中，半开式叶轮1包括叶片4、后盖板5、叶片进口流线型结构6以及后盖板尾端出口流线型结构7，后盖板呈圆盘状，多个叶片沿周向均匀分布于后盖板上，从进口看叶轮为顺时针方向旋转且叶片为圆柱形叶片。
[0020]选择参数为叶轮进口直径D
j
＝40mm、叶片进口直径D1＝26mm、叶轮轮毂直径d
h
＝18mm、叶片进口宽度b1＝20mm、叶片进口安放角β1＝41.2985
°
、叶轮外径(出口直径)D2＝78mm、叶片出口宽度b2＝11mm、叶片出口安放角β2＝23
°
、叶片数Z＝6的叶轮。去除叶轮前盖板，叶片进口处修整为1mm的圆角，后盖板尾端出口处修整为半径为1.5mm的圆角。
[0021]本专利技术的工作原理：
[0022]本专利技术中多级半开式离心泵中的半开式叶轮通过去除叶轮的前盖板，加大泵体与叶轮后盖板间隙，避免前盖板以及前泵腔侧面的颗粒与壁面的碰撞，进而减少叶轮处与前泵腔处的磨损。叶片进口部位流线型结构以及后盖板尾端出口流线型结构减少了出流的水力损失以及磨损，并且通过泵体形状进行控制的叶顶间隙能减少半开式叶轮水力损失。通过CFX 2019R1中欧拉
‑
拉格朗日双向耦合数值计算得出相同参数下闭式叶轮与半开式叶轮相同边界条件下磨损情况。三级离心泵中半开式叶轮相较于闭式叶轮磨损量减少78.44％。由此印证半开式叶轮能极大的减少叶轮以及前泵腔磨损，半开式叶轮能提高多级离心泵运行稳定性，降低故障率，提高使用寿命。
本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种减少磨损的多级半开式离心泵，其特征在于，所述多级半开式离心泵包括半开式叶轮(1)、导叶(2)和泵体(3)，半开式叶轮(1)位于多级泵的导叶(2)以及泵体(3)之间；半开式叶轮(1)包括叶片(4)、后盖板(5)、叶片进口流线型结构(6)以及后盖板尾端出口流线型结构(7)，多个叶片(4)沿周向均匀分布于后盖板(5)上，从进口看半开式叶轮(1)为顺时针方向旋转。2.根据权利要求1所述的一种减少磨损的多级半开式离心泵，其特征在于，所述叶片(4)为圆柱形叶片。3.根据权利要求1所述的一种减少磨损的多级半开式离心泵，其特征在于，所述后盖板(5)呈圆盘状。4.根据权利要求1所述的一种减少磨损的多级半开式离心泵，其特征在于，所述半开式叶轮(1)的参数为：叶轮进口直径D
j
...

【专利技术属性】
技术研发人员：周岭，蒋磊，陆伟刚，李辉，韩勇，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：