[实用新型]固液泵的准螺旋形压水室

说明书

本实用新型涉及水工机械，特别是水泵的压水室。

水泵压水室结构的合理与否对水泵性能影响较大。固液渣浆泵（下文简称固液泵）通常采用环形压水室（图1），断面为环形，沿流道各断面面积相等。这种压水室的特点是叶轮外经（D₂）和隔舌之间的间距（δ）大，可防止杂质堵塞，并减轻隔舌部位的磨损破坏。但环形压水室中混合液流动不均匀，流速由隔舌出口方向逐渐变大，水力损失大，使泵的效率降低，浪费能源。

相比之下，单级清水泵采用螺旋形压水室（图2），断面为马蹄形，断面面积由隔舌出口方向均匀变大（F_i＝i／8F_Ⅷ，F——断面面积，下标i为断面序号）。介质流动均匀，水力效率高，但只适用于抽清水，在固液混合流动下磨蚀严重。且叶轮和隔舌之间的间隙小，易造成大颗粒在此挤压，打坏叶轮和隔舌。故这种压水室虽然节能，但无法以用于固液泵。

本实用新型的目的是提供一种适用于固液泵的既高效又耐磨的压水室结构。

本实用新型准螺旋形压水室的结构特征是其沿流道过水断面是逐渐增大的，压水室断面为矩形，该矩形的轴向宽度不变，其经向宽度则沿流道方向变化，（沿出水方向逐渐增大），同时为了确保通过叶轮的大颗粒固体不会在隔舌和叶轮外径之间卡住，所以将隔舌和叶轮外径之间的间距加大，按δ＝（0.95－1.0）b₂计算求得，其中δ——隔舌与叶轮外径间的间距b₂为叶轮出口宽度

说明附图如下：

图1为环形压水室结构示意图

图2为图1的A－A剖视图

图3为螺旋形压水室结构示意图

图4为图3的B－B剖视图

图5为准螺旋形压水室结构示意图

图6为图5的C－C剖视图

结合附图说明实施例如下：

图5为本实用新型准螺旋形压水室结构示意图，图6为图5的C－C剖视图，本压水室其断面为矩形，该压水室沿其轴线方向的断面宽度不变，但沿径向宽度则沿着出水方向其宽度逐渐变大，从而使其断面沿出水方向逐渐变大。其设计方法是在压水室平面上取8个断面（见图5）先算出第Ⅷ断面的面积和其径向宽度X₈，根据X₈和δ（隔舌和叶轮外径间的间距）确定其它断面的径向宽度Xi，这样即可得到8个断面处的压水室外缘位置，然后用曲线光滑连接8个点，即可得压水室的外缘线。

第Ⅷ断面面积计算和径向宽度X₈的确定可按下式求得：

F_Ⅷ＝KQ／V3f （1）

其中 K＝0.75CV+ ds1/6ln Ss +1.4]]>

V_3f——渣浆在压水室内的流速

C_v渣浆浓度 （％）

d_s——渣浆平均颗粒直径

S_s——渣浆中固体比重

Q——泵的流量 按下式求得F_Ⅷ的数值后 取R＝（0.25－0.4）b₃，D₃＝（1.02－1.08）D₂（见图5.6）即可求得X₈的数值，其中 b₃＝b₂＋S₁＋S₂＋δ₁＋δ₂

D₂－叶轮外径

S₁，S₂－分别是叶轮前后盖厚度

δ₁，δ₂－是叶轮和压水室之间的间隙

其它7个断面径向宽度Xi的求法可按下式

X₁＝δ－0.5（D₃－D₂） ΔX＝（X₈－X₁）／7

Xi＝X₁＋（i－1）Δx （i＝1.2，....7）

按上述设计方法所得的准螺旋形压水室可基本保持介质的均匀流动，水力损失小，故其效率比环形压水室要高。本实用新型压水室隔舌和叶轮外缘之间的间隙与叶轮出水口宽度相当，所以可以确保从叶轮流出的大颗粒不会在隔舌处卡住，破坏隔舌和叶轮。同时断面面积的计算公式考虑了固体颗粒对压水室的磨损因素，所以可延长压水室的使用寿命。