[实用新型]一种低NPSHr叶片泵

说明书

技术领域

本发明涉及一种叶片泵,特别涉及一种低NPSHr叶片泵。

背景技术

空化现象是指液流中的流场压力降低到饱和的蒸汽压力之下时，液体将会由液态转变为充满蒸汽的气态空泡，从而其热力学状态进行改变。空化又称汽蚀，空化现象在泵、喷管、螺旋桨、水轮机等流体机械中经常出现，尤其是在叶片泵中。

空化除了降低水力机械的性能，长久的空化还会造成材料表面的破坏，降低过流部件的机械强度与过流性能，而瞬时的空化则会造成流场内部紊乱，产生振动和噪音，这些不稳定的压力和振荡可能造成过流部件的结构破坏。

在叶片泵空化控制方程中，有两个基本方程是描述泵空化的基本方程：装置空化余量 NPSHa和泵空化余量NPSHr。装置空化余量NPSHa又称有效的空化余量，是由吸入装置提供的，在泵的进口处单位重量液体具有的超过汽化压力水头的富余能量，即泵进口处液体具有的全水头减去汽化压力水头的净剩的值。泵空化余量NPSHr和泵内部流动情况有关，是由泵本身决定的。NPSHr表征泵进口部分的压力降，也就为了保证泵不发生空化，要求在泵进口处单位重量液体具有超过汽化压力水头的富余能量，其物理意义表示液体在泵进口部分压力降的程度。由于泵空化余量NPSHr是由泵本身决定的，因此本发明主要对泵空化余量NPSHr 进行优化。

现有技术的叶片泵的设计过程中很少设计对最小泵空化余量NPSHr进行描述，对泵本身的空化性描述不准确，因此容易出现叶片泵空化，从而造成叶片泵速度超过额定转速时发生空化现象。

申请号为201510679202.8号的中国发明专利公开了一种高抗空化离心叶轮水力设计方法，这种设计方法是通过改善叶片的进口安放角、叶片厚度分布、叶轮进口直径和叶片进口宽度,可以减小叶片的弯曲程度，增大叶片进口的过流面积，使离心泵的效率提高，空化余量降低，空化性能得到改善。通过不同叶片数和比转速来设计叶片包角使叶轮流道内的流动扩散减少，流动更贴近叶片形状，减少由于脱流的漩涡向高压侧扩散。但是上述专利中只提到参数描述并未对叶片泵的基本结构进行优化。

针对上述存在的缺陷，本发明人提供了一种低NPSHr叶片泵结构改善方案，以在一定的程度上缓解叶片泵在失速的情况下发生空化的问题，保证了叶片泵的抗空化性能。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种低NPSHr叶片泵。通过对叶片泵本身结构的改变来改善叶片泵抗空化性能。

实现上述目的所采用的技术方案是：

1、叶片的厚度与形状也有改进，叶片背面存在一定的上弧度，而且叶片进口以及叶片中间部分的背面的弧度明显比工作面的弧度小，叶片中间厚度比叶片进口处的厚大1.1～1.25倍。

2、在叶轮(9)进口处开有进口激流孔(2)，进口激流孔(2)是一个锥孔，并且锥度为 3～5°，锥孔最大直径取为0.05～0.10D_j，锥孔轴线与叶片进口边平行；进口激流孔(2)的数量与叶轮叶片个数相同，并且进口激流孔(2)开在叶片与叶轮前盖板交线的延长线上。通过出口高压回流冲击进口叶片背面，防止叶轮进口压力过低造成进口处空化。

3、在叶轮后盖板处开设有斜激流孔(4)，斜激流孔(4)也是一个锥孔，且锥度为3～5°，锥孔最大直径取为0.025～0.05D₂，锥孔轴线与叶片进口边平行；斜激流孔(4)内部存在一个橡胶孔(10)，橡胶孔(10)用螺钉紧固，此橡胶孔(10)原理和自行车气门孔类似，保证水流只能单向流动；斜激流孔(4)的数量与进口激流孔(2)的数量相同，并且斜激流孔(4) 开在叶片与叶轮后盖板交线上。

根据上述步骤，可以得到一种低NPSHr叶片泵。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。

图1是低NPSHr叶片泵装配图。

图2是叶片厚度变化图。

图3是进口激流孔放大图

图4是斜激流孔放大图

图中：(1)泵进水管，(2)进口激流孔，(3)蜗壳、(4)斜激流孔、(5)密封圈，(6) 卡箍，(7)叶轮螺母、(8)口环处密封圈、(9)叶轮、(10)橡胶孔、(11)轴

具体实施方式

本发明主要是通过对泵本身结构的改变来改善叶片泵抗空化性能，减缓叶片的空化作用。

此实施例是在给定原有叶片泵的基础上，对叶片泵的空化余量NPSHr和泵本身结构进行了改进：

图1和图2共同确定了本实施例：