[发明专利]一种带分流板的离心泵蜗壳

说明书

本发明涉及一种带分流板的离心泵蜗壳。属于流体机械领域。在所述蜗壳内腔中沿轴向均匀布置3条分流板，分流板的高度为该位置蜗壳流道径向宽度的1/3，紧贴蜗壳外径内壁面设置，分流板的型线采用对数螺旋线，壁面与分流板之间的连接处进行倒圆处理，分流板宽度为蜗壳流道宽度的1/16。本发明专利通过增设分流板优化蜗壳内流动，相较于普通离心泵蜗壳，在分流板的二次导流下，该新型离心泵蜗壳明显改善蜗壳内产生的径向旋涡现象，抑制二次涡流，优化流动的不均匀性。

技术领域

本发明涉及一种带分流板的离心泵蜗壳。属于流体机械领域。

背景技术

离心泵作为传统的旋转水力机械，广泛应用于农业、化工、石油、航空航天等领域。离心泵中叶轮与蜗壳隔舌之间的动静干涉作用会在蜗壳内产生时变的不稳定流动以及压力脉动。非定常流动是影响离心泵稳定运行的一个主要因素，离心泵的旋转和静止部件都会受到非定常流动所产生的时变水力激励作用，在流道中会产生旋涡，造成流动的不均匀性，进而产生流动诱导振动现象，这会使泵部件的材料疲劳，影响机器寿命。

通过前期的调研发现，离心泵蜗壳流道内存在大面积的旋涡，该旋涡影响了离心泵性能和稳定性。学者也针对蜗壳内的不稳定流动对蜗壳进行优化，凃程旭等人在中国专利CN104776050A中通过在叶轮流道中以及蜗壳流道中增设导流装置，可有效提高离心泵的效率，朱文若等人在中国专利CN204200683U中通过在蜗壳流道内增设两挡板，在一定程度上改善了蜗壳流道内的不均匀流动现象。但是并无明显改善蜗壳流道内的径向旋涡，该径向旋涡贯穿蜗壳整个流道，一直延伸到扩散段，因此改善蜗壳内的不均匀流动显得尤为重要，对离心泵的性能具有一定的影响。

发明内容

针对上述问题，本发明专利的目的是提供一种能够明显改善蜗壳流道内的径向旋涡、改善蜗壳内部不均匀流动的离心泵蜗壳。

为实现上述目的，提出一种具有导流作用的离心泵蜗壳，包括内腔、隔舌，其特征在于，在蜗壳壁面处设有分流板。

该分流板形状为平板，沿离心泵轴向位置布置在在蜗壳内腔内，分流板数目为3条，沿旋转轴轴向均匀布置。3条分流板起始端均为隔舌，沿螺旋状蜗壳流道分布一直至扩散段中。分流板的高度为该位置蜗壳流道径向宽度的1/3，厚度为蜗壳流道轴向宽度的1/16，且在分流板与蜗壳壁面交接处进行倒圆处理。

本发明优点：结构简单，本发明专利通过增设分流板来改善蜗壳流道中流体的流动状态，蜗壳流道中的旋涡范围及强度明显减少，降低了流体诱发的振动噪声，提高了泵运行平稳性。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明。

图1为本发明专利的整体结构示意图。

图2为不同的蜗壳过流断面图。

图3为不同数目分流板蜗壳断面速度矢量图。

附图标记说明：包括1、内腔，2、隔舌，3、分流板。Ⅰ～Ⅷ为蜗壳的断面。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述，本发明的目的和效果将更加明显。

如图1所示，本发明离心泵蜗壳包括内腔1，隔舌2，分流板3。其中分流板3起到优化蜗壳流道内的不均匀流动，改善流动状态的效果。由图3可得在3块分流板的二次导流下，该新型离心泵蜗壳明显改善蜗壳内产生的径向旋涡现象，抑制二次涡流，优化流动的不均匀性。

上述实施例中，在所述内腔中沿轴向均匀设置三条分流板。该分流板以隔舌处为起点，沿蜗壳流道旋转一周延伸到蜗壳扩散段中。分流板的型线采用对数螺旋线，分流板的高度为此处蜗壳流道径向宽度的1/3，紧贴蜗壳外径处的壁面设置。厚度为蜗壳轴向宽度的1/16。且与蜗壳内壁面交界处进行倒圆处理。

本次发明的原理如下：

当流体从高速旋转的叶轮流道进入蜗壳流道，由于流体的冲击作用，在蜗壳流道内形成了大面积的径向旋涡，通过研究发现，增设1条分流板时，在靠近叶轮出口处以及靠近蜗壳外径处仍然存在大面积的旋涡，增设2条分流板时，蜗壳外径附近的旋涡被明显抑制，但是在叶轮出口附近旋涡面积较大，当增设3条分流板时，两处旋涡皆被明显抑制，蜗壳流道内流动较均匀。因此，增设3条分流板的方案是改善蜗壳内产生的径向旋涡现象，抑制二次涡流，优化流动的不均匀性的合理选择。