[发明专利]一种离心泵压水室

说明书

一种离心泵压水室，起目的是提高离心泵运行稳定性和抗磨损性能，包括压水室壳体(1)，压水室出口(2)，压水室隔舌（3），所述压水室内具有沿纵向开设的凹槽（4），凹槽（4）沿隔舌(3)至压水室出口（2）方向展向开设；压水室内壁为不等厚度，且纵向开设凿矩形断面槽，该结构可以改善流场流动稳定性，并影响固相颗粒在离心泵内的运动状态，提高泵运行稳定性及抑制压水室内壁磨损，延长离心泵使用寿命。本发明提出的压水室适用于电力提灌工程、石油化工及矿山冶金等领域。

技术领域

本发明涉及离心泵技术，特别是涉及能提高流动稳定性及抑制磨损的压水室技术。

背景技术

离心泵内复杂三维流动及其所致的流动分离，振动和空化等影响其运行稳定性的问题一直是国内外研究热点。另外，输送固液两相流工况下，固相颗粒的冲蚀磨损作用会破坏过流部件表面金属润滑膜，进而形成不同形状的犁沟、洞或鱼鳞坑等形式，导致机组效率明显下降、可靠性低、更换过流部件周期缩短，造成能源和设备的巨大浪费。离心泵过流部件磨损破坏主要发生在叶片工作面、叶片出口和压水室隔舌、第二断面和靠近出口的第八断面，而压水室作为离心泵能量转换的关键部件，磨损破坏后更换程序较繁琐，更换成本很高。

目前提高离心泵抗磨损性能的方法主要通过表面覆层处理的措施，当前主要采用碳素结构钢或低合金结构钢作为母材进行覆层处理，其主要方式有涂层法、堆焊法和喷焊法。但由于这种方法只是单方面改变了材料的硬度或抗压强度，涂层的附着力并没有大的提高，因而经常出现脱层断裂的现象。不同磨损理论与大量试验均表明，材料表面的冲蚀磨损破坏除了与过流部件材料硬度相关外，主要与固相颗粒在流体中的运动相关，解决离心泵磨损问题的根本方法是内部流动优化。被动流动控制技术在无需外界能量辅助的情况下可使相同来流条件下激发出不同的流动形态，从而间接控制流动区域内的涡流和分离等二次流动结构，提高流动稳定性。靠近压水室内近壁面流体速度与过流壁面磨损息息相关，如能抑制流体从层流向湍流的过渡，从而起到减小流体湍动能的作用，可以通过改变流场中固粒运动特性的方式达到减缓过流壁面磨损的目的。其原因是降低近壁面流速可以令裹挟在流体中的颗粒速度降低，同时通过控制二次流动结构以减少固相颗粒与过流壁面碰撞的次数, 降低颗粒与压水室壳体过流壁面的摩擦速度，减轻固相颗粒对壁面磨损。因此，可以通过外加结构影响固相颗粒在流体中的运动，进而达到对过流部件表面冲蚀磨损控制的目的。

本发明的主要思想是通过对离心泵压水室内流场中引入流动控制结构，抑制流体从层流向湍流的过渡，降低颗粒与压水室壳体过流壁面的摩擦速度，从而达到提高流动稳定性，减轻压水室磨损的目的，该发明的设计对降低离心泵关键过流部件磨损具有重要意义。

发明内容

本发明的目的是提高离心泵运行稳定性和抗磨损性能。

本发明是一种离心泵压水室，包括压水室壳体1，压水室出口2，压水室隔舌3，所述压水室内具有沿纵向开设的凹槽4，凹槽4沿隔舌3至压水室出口2方向展向开设。

本发明的有益效果是：通过使用本发明离心泵压水室，能够提高离心泵运行稳定性及抗磨损性能，并且本发明离心泵压水室是在现有的离心泵压水室上开设纵向凹槽结构的方式，加工方便，不会增加现有离心泵部件数量。由于凹槽结构的开设可以抑制整个压水室流域内流体从层流向湍流的过渡，通过凹槽结构的开设可影响近壁面附近流体及固相颗粒的运动特性，降低颗粒与压水室壳体1过流壁面的摩擦速度，从而提高流动稳定性并抑制压水室壁面磨损，与背景技术中介绍的抑制磨损方法相比，优化了离心泵内部流动，解决了离心泵运行稳定性及磨损问题。

附图说明