[发明专利]一种提高离心泵汽蚀性能的吸入口

说明书

技术领域

本发明属于离心泵制造技术领域，特别涉及一种提高离心泵汽蚀性能的吸入口。

背景技术

在离心泵中，汽蚀是一种常见的现象，汽蚀会导致叶片的破坏、诱发振动与噪声、降低效率，从而增加泵的使用和维护成本。汽蚀产生的主要原因：当泵处于大流量运行时，叶轮吸入口出现流体回流漩涡，部分流体由吸入段进入，流至叶轮入口处由于无法进入叶轮，会在叶轮吸入口前产生紊流、漩涡，而由于漩涡的产生，使得流体内部压力降低，温度上升，从而出现汽蚀现象。

经检索，与本发明相关的专利申请有：防汽蚀离心泵（公开号：CN101968064A），将少量高压水引回到叶轮入口，并通过喷嘴对叶轮入口低压区引射，提高叶轮入口的低压区压力，从而避免泵汽蚀的发生，但高压液体被引入入口后，和入口液体混合一体，造成打液量降低，从而影响泵的工作效率。

抗汽蚀双吸中开式离心泵（公开号：CN102042232A），叶轮两侧设有诱导轮，诱导轮上设有无掠角的锥形螺旋叶片，使得叶片进口角和出口角易调整，抗汽蚀性能好，但需要改变现有结构，制造和安装较为复杂。

抑制液体机械叶片中汽蚀产生及流动分离的方法（公开号：CN101734345A），在叶片前缘或叶片上容易产生汽蚀或流动分离的低压区，安装运动表面，致使叶片表面局部运动，从而实现汽蚀及分离流动的抑制或控制，但加工制造较为复杂，且由于改变原有的叶片结构，故效率较低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，现有离心泵处于小流量点工况下，泵的汽蚀性能较差、泵的效率低，提出了一种提高离心泵汽蚀性能的吸入口，在不影响效率的前提下能够降低泵的汽蚀余量。

本发明的技术方案是：一种提高离心泵汽蚀性能的吸入口，包括用于降低汽蚀余量的回流套。在泵入口与叶轮入口之间（即吸入流道）增加回流套，将回流套放置于距离叶轮进口处0.5倍叶轮进口直径处，即回流套外侧一端距泵入口处的外沿的距离为0.5倍叶轮进口直径长度，防止回流套中液体对于叶轮进口流场的影响。回流套为内外两层圆环状内环和外环组成，回流套内环的内径与泵流道尺寸一致，回流套内环的外径与泵体泵入口处尺寸一致，内环与外环之间的间隙为回流套外径的二十分之一，为回水的流动通道，内环的轴向两端各比外环短回流套外径的二十分之一长度，为回水的进出口；内环与外环之间有4个立方体支撑连接内环与外环；同时，在回流套中间的圆周方向均布4个螺纹孔，将回流套（2）通过螺丝与泵入口固定防止回流套纵向串动，在回流套靠近泵进口方向打均布4个螺纹孔，将回流套（2）通过螺丝与泵入口固定防止回流套轴向串动。

当泵处于大流量点运行时，流入介质分为两部分，一部分经隔套内径直接流入叶轮入口，另一部分液体由泵体与隔套之间间隙流入叶轮入口，由于原水力未有改动，故不会影响介质流入叶轮，泵效率没有任何变化，同时，由于隔套的存在将介质中的气体破碎与介质充分混合，起到了减小汽蚀作用，有效地保护了叶轮口环及密封。而当泵处于较小流量点运行时，多余部分介质经回流套回流至泵体入口处，此时泵体入口处总流量未发生变化，且流体未出现加速后减速的现象，因此不会出现漩涡；同时，由于回流流体压力促使叶轮入口流体压力升高，提高泵抗汽蚀的能力。

附图说明

图1为本发明回流套的三维示意图。

图2为大流量时回水套工作示意图。

图3为小流量时回水套工作示意图。

图中：1.泵体，2.回水套，3.叶轮，4.叶轮螺母，5.泵盖，6.机械密封，7.泵轴。

具体实施方式

结合图1，本发明所述的离心式入口结构包括用于降低汽蚀余量的回流套，回流套为内外两层圆环状内环和外环组成，回流套内环的内径与泵流道尺寸一致，回流套内环的外径与泵体泵入口处尺寸一致，内环与外环之间的间隙为回流套外径的二十分之一，为回水的流动通道，内环的轴向两端各比外环短回流套外径的二十分之一长度，为回水的进出口；内环与外环之间有4个立方体支撑连接内环与外环。本发明所述离心泵的其他结构和以往离心泵的结构相同，不再赘述。

结合图2，泵处于较大流量点运行时，流入介质分为两部分，一部分经隔套内径直接流入叶轮入口，另一部分液体由泵体与隔套之间间隙流入叶轮入口，由于原水力未有改动，故不会影响介质流入叶轮，泵效率没有任何变化，同时，由于隔套的存在将介质中的气体破碎与介质充分混合，起到了减小气穴作用并有效地保护了叶轮口环及密封。

结合图3，在泵的进口处于泵入口与叶轮入口之间（即吸入流道）增加回流套后流至叶轮入口介质，多余部分介质经回流套回流至泵体入口处。此时泵体入口处总流量未发生变化，由于介质未出现加速后减速的现象，不会出现漩涡。最终振动和汽蚀现象消失。并且回流介质压力促使叶轮入口介质压力升高，提高了泵的抗汽蚀的能力。