[发明专利]一种泵用不稳定流导流装置

说明书

技术领域

本发明涉及叶轮泵领域，特别涉及一种泵用不稳定流导流装置。

背景技术

当泵运行在非设计工况时，流体的流动十分不稳定，在叶轮/诱导轮进口前出现的回流、旋涡等现象对主流的影响特别明显，一般情况下，在叶轮前安装诱导轮来改善泵的流动性能，提高泵的流动稳定性和机组的安全可靠运行。但是有时仅靠合理选择诱导轮和其他过流部件的几何参数尚不能完全获得可靠的流量扬程曲线，因此还需要合理的结构措施来有效的解决泵进口前缘的回流、旋涡等现象。

此外，当泵进口压力降低到一定值时，会出现空化现象，空化现象的产生也会引起流动不稳定以及机组出现振动、噪声等现象，对机组的安全可靠运行造成一定的影响；再者当泵在小流量工况运行时产生的驼峰现象也会造成不稳定流动状态，这些不稳定流动现象会使泵腔流动状态发生变化，这种变化会以力的形式作用在叶轮上，并以此影响叶轮的运行平稳性，也会使泵产生振动、噪声、压力脉动等现象。

现有专利号201610371591.2，名称为“一种孔板节流结构”的专利提出一种孔板节流结构，该结构的初级孔板、次级孔板以及套管为整体结构，在维护更换时，只需打开法兰盘则能将该整体结构一并取出，而不需要重复拆卸法兰多次，进而达到减低孔板在安装拆卸时的劳动强度的目的，此外该孔板节流结构，还能避免在孔板上发生汽蚀现象，同时在维护时简化孔板的更换流程，降低节流装置的使用成本。但该专利是通过孔板对管道内的流动进行整流，并没有涉及对泵进口前流体进行整流的控制和改进。

现有专利号201610127068.5，名称为“管道整流装置”的专利提出一种管道整流装置，该装置结合管内介质流动特性，通过内部安放整流部件来改变来流的流动特性，并通过影响过流部件流体的边界层脱离状态，将单股流体分流为多股流体并引导流体的流向，最终汇流达到整流效果，该装置可将无序的流动变得有序和稳定，减小湍动耗散的能量，对流动能量的损耗少，进而达到整顿流体流动性能的效果。但是该专利并没有涉及如何解决泵进口前缘的回流，和改善泵进口流动状态的装置。

一般而言，当泵运行在非设计工况时，泵内流体的流动不稳定，常伴随着回流、旋涡等不稳定现象，对主流产生极大的影响，这些不稳定流动的出现会以力的形式作用在叶轮等过流部件上，这会引起泵运行不稳定，还会使机组出现振动、噪声等现象，此外，流动的不稳定会使泵的流量扬程曲线出现驼峰，影响泵的正常工作；此外，泵流动状况的改变还可能使泵发生空化，空化的出现也会使机组产生振动、噪声等现象，严重影响机组的运行稳定性和用户的经济损失。而现有的改善泵进口回流的方法一般是在叶轮前加诱导轮，但是有时仅靠合理选取诱导轮等过流部件的几何参数不能完全保证获得合理的流量扬程曲线。

发明内容

针对现有技术中存在不足，本发明提供了一种泵用不稳定流导流装置，可以对叶轮或者诱导轮前的回流、旋涡和不稳定流进行控制，该装置的导流槽都是无叶片的，减少了叶片的存在对主流造成的进一步的影响，此外该装置的导流槽分布在流动区域的不同部位，可以对流动过程中不同位置产生的回流、旋涡等现象进行有效的改善，极大的提高流动效率。

本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的。

一种泵用不稳定流导流装置，包括若干进口导流槽、若干中部导流槽和若干出口导流槽；壳体和叶轮体之间的区域设为叶轮流道，任一所述进口导流槽在壳体内，所述进口导流槽包括主管道和前端回流管道；所述主管道位于所述叶轮流道进口边缘处，通过进口导流槽连通泵腔与叶轮流道；所述前端回流管道一端与主管道连接，所述前端回流管道的另一端与叶轮进口延长段连通；任一所述中部导流槽在壳体内，且位于所述叶轮流道中部，通过中部导流槽连通泵腔与叶轮流道；任一所述出口导流槽在壳体内，且位于所述叶轮流道出口处，通过出口导流槽连通泵腔与叶轮流道；若干所述进口导流槽、若干所述中部导流槽和若干所述出口导流槽全部沿轴的中心线径向均布。

进一步，所述进口导流槽、中部导流槽和出口导流槽均与所述轴的中心线垂直。

进一步，任一所述进口导流槽中的所述前端回流管另一端到主管道进口的距离为(0.2～0.5)D₁，其中D₁为叶轮进口直径。

进一步，所述进口导流槽、所述中部导流槽和所述出口导流槽的横截面均为矩形，且四边圆弧过渡。