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      一種用于離心泵特性實時調節的蝸殼結構的制作方法

      文檔序號:5501843閱讀:672來源:國知局
      專利名稱:一種用于離心泵特性實時調節的蝸殼結構的制作方法
      技術領域
      本實用新型涉及一種離心泵蝸殼結構,特別是實現離心泵特性實時調節的孔板蝸殼結構。
      背景技術
      根據對現有運行水泵的調查發現,大多離心泵是需要多工況運行的,這樣在某些多場合,運行條件極其復雜的情況,實際工況就會偏離高效區,這將導致泵運行效率低,可靠性下降等的情況發生。若解決這樣的問題就需要對泵特性進行調節,而目前常用的調速運行的方法,其實現價格較高,在一些場合并不適用。由于葉輪出口過流面積與泵體喉部面積比是離心泵揚程、流量和軸功率等特性的主要決定因素,即離心泵的面積比理論。按照面積比理論的觀點,改變葉輪幾何特性和改變泵體幾何特性都將改變泵的工況點,于是可通過切割葉輪外徑、變化葉輪出口寬度、改變隔舌長度等方式來調節泵特性曲線。實際上,上述方法對離心泵的設計和變型可用,而對一臺正在使用的泵是不可行的,因為上述方法不能實現泵特性隨需所變及隨時可變的要求。另外,在泵體隔舌附近增加導流片來控制喉部面積雖然能實現對離心泵特性的實時調節,但是該方法改變了泵體的喉部結構,對離心泵的內部流動影響過大;其安裝和使用也存在諸多不便,離心泵運行的可靠性無法保證,因此并未推廣。本實用新型根據離心泵的面積比理論,在蝸殼喉部過流斷面變化對泵性能的影響基礎上,通過改變泵體出口處的過流面積,設計了一種新的蝸殼結構,使其在保持離心泵基本尺寸不變的前提下,改變離心泵的特性,實現高效區的偏移調節,進而適用于多場合,運行條件極其復雜情況。經檢索,本實用新型采用的可調節泵特性的離心泵蝸殼結構沒有相關報道。
      發明內容本實用新型的目的在于克服現有技術存在的上述缺點和不足,提供一種實時調節離心泵運行特性的裝置,該裝置是通過在泵蝸殼出口處安裝開度可調的孔板,改變泵的面積比來控制泵的流量和揚程。為了達到上述目的,本實用新型的構思是:根據泵的面積比理論,泵的流量、揚程、效率和軸功率等特性都與面積比密切相關,即取決于葉輪出口面積和泵體喉部面積的組合。而在蝸殼出口安裝一個開度可調的孔板結構等效于調節泵體的喉部面積,從而改變了離心泵的面積比以改變泵的能量特性曲線,進而實現泵高效區的偏移,對多場合,運行條件極其復雜的情況具有一定的適應性。根據上述構想,本實用新型采用下述技術方案:一種可調節離心泵運行工況的蝸殼結構,對離心泵蝸殼出口處安裝開孔裝置;開孔裝置開度大小活動可調的,通過開孔裝置節流,改變泵體的實際過流斷面,從而改變離心泵特性。本實用新型采取的裝配有開度可調的孔板結構的蝸殼,該孔板結構既可于泵體做成一體,直接實現對泵工況的調節;也可以通過法蘭裝配在成品泵上,以滿足對工況多變的場合的要求。開度可調的孔板裝置結構簡單,只要滿足對泵出口處過流斷面的調節實現對泵特性的實時調節即可。裝配有開度可調的孔板結構的蝸殼,會降低泵的流量,而泵的揚程基本不變,此時泵的高效區往小流量偏移。因此,當揚程要求不變而流量減小時,應用該技術調節泵的特性是很好的方法。本實用新型與現有技術相比較,具有如下顯而易見的突出的實質性特點和顯著的優點:1.只在常規離心泵蝸殼的基礎上增加了孔板結構,結構簡單,成本低廉,使用方便,可廣泛應用。2.孔板裝置可以自成一體,直接安裝在正在使用的泵的出口處,既便于拆卸,又可避免對泵的不可逆的破壞。

      圖1:本實用新型采用的蝸殼結構示意圖。圖2:—種型式的開度可調的孔板裝置示意圖。圖3:—種軟管型式的節流裝置示意圖。圖4:孔板調節泵的能量特性揚程曲線圖。圖5:孔板調節泵的能量特性效率曲線圖。圖中,I離心泵蝸殼,2開孔裝置,3拉桿,4孔板,5閥體,6螺孔,7網套,8橡膠軟管,9法蘭,10兩根鋼柱,11鋼圈A,12鋼圈B, 13螺柱。
      具體實施方式
      圖1為本實用新型采用的蝸殼結構示意圖,在傳統蝸殼結構的基礎上,按設計尺寸確定及具體的工藝要求,確定孔板的開度及具體安裝方式。首先,將泵出口處過流面積(泵出口直徑而)等效為泵體喉部過流面積(泵體喉部直徑W);并根據面積比確定孔板孔徑( )的取值范圍。結合圖2,圖2中所示為一種型式的開度可調的孔板結構,所述開孔裝置2包括拉桿3、孔板4、閥體5和四個螺孔6 ;所述拉桿3與孔板4的一端連接,所述孔板4另一端為與泵出口同直徑(而)的半圓弧狀結構,孔板4嵌套于閥體5中;所述閥體5的直徑與泵出口同直徑(而)相同,其閥體5上布置四個螺孔6,閥體5通過螺栓與離心泵蝸殼I固定;通過拉動拉桿3,以帶動孔板4靠近或離開閥體5,實現對孔徑的調節。然后,根據孔徑的取值范圍,并結合具體的工況調節要求,進一步確定孔板的孔徑。最后,根據實際使用場合,確定孔板的安裝方式,孔板可直接與泵體做成一體;或通過螺栓與離心泵蝸殼I固定,直接安裝在成品泵的出口處。另外,對于一些需要切割葉輪以改變工作特性的泵而言,可以在泵出口處安裝固定開度的孔板,從而實現對泵工況的調整,以避免切割葉輪。本實用新型的優選實施例結合附圖說明如下:圖3為基于上述技術方案設計的一種節流裝置,該圖中,所述開孔裝置2包括網套7、橡膠軟管8、法蘭9、兩根鋼柱10鋼圈AU、鋼圈Β12和螺柱13 ;所述網套7為不銹鋼絲編織而成的,所述網套7包裹住橡膠軟管8,所述橡膠軟管8的兩端由法蘭9聯接泵體;在兩端的法蘭9之間焊接兩根鋼柱10,兩根鋼柱10位于橡膠軟管8的兩側,所述鋼圈All的兩端固定在鋼柱上,鋼圈All為與軟管同直徑的半圓弧狀結構,鋼圈Β12為直徑大于軟管直徑的半圓弧狀結構,鋼圈Β12通過螺柱13與鋼圈All連接成一個閉合結構,這樣可以通過調節螺柱13長度控制兩鋼圈的間距,實現對軟管開度的調節。圖4為該裝置安裝在出口直徑為50_的離心泵的蝸殼出口,其能量特性曲線的變化規律。孔徑從45_逐步過渡到32_的孔板調節泵能量特性曲線的過程中,最高效率點效率變化為:87%、84%、80%、74% ;流量變化為:56.4m3/h、49.8m3/h、42.6 m3/h、36 m3/h ;相應的揚程為:36.4m,36.7m,36.5m,34.7m。可見,隨著孔板口徑的降低,泵高效點向小流量方向偏移,而揚程幾乎不變,因而對多場合,運行條件極其復雜的情況具有一定的適應性。
      權利要求1.一種用于離心泵特性實時調節的蝸殼結構,其特征在于,對離心泵蝸殼(I)出口處安裝開孔裝置(2);所述開孔裝置(2)開度大小活動的。
      2.根據權利要求1所述的一種用于離心泵特性實時調節的蝸殼結構,其特征在于,所述開孔裝置(2)與離心泵蝸殼(I)做成一體,或通過螺栓與離心泵蝸殼(I)固定。
      3.根據權利要求1或2所述的一種用于離心泵特性實時調節的蝸殼結構,其特征在于,所述開孔裝置(2)包括網套(7)、橡膠軟管(8)、法蘭(9)、兩根鋼柱(10)鋼圈A (11)、鋼圈B (12)和螺柱(13);所述網套(7)為不銹鋼絲編織而成的,所述網套(7)包裹住橡膠軟管(8),所述橡膠軟管(8)的兩端由法蘭(9)聯接泵體;在兩端的法蘭(9)之間焊接兩根鋼柱(10),兩根鋼柱(10)位于橡膠軟管(8)的兩側,所述鋼圈A (11)的兩端固定在鋼柱上,鋼圈A (11)為與軟管同直徑的半圓弧狀結構,鋼圈B (12)為直徑大于軟管直徑的半圓弧狀結構,鋼圈B (12)通過螺柱(13)與鋼圈A (11)連接成一個閉合結構。
      4.根據權利要求1或2所述的一種用于離心泵特性實時調節的蝸殼結構,其特征在于,所述開孔裝置(2)包括拉桿(3)、孔板(4)和閥體(5);所述拉桿(3)與孔板(4)的一端連接,所述孔板(4)另一端為與泵出口同直徑的半圓弧狀結構,孔板(4)嵌套于閥體(5)中;所述閥體(5)的直徑與泵出口同直徑相同,閥體(5)通過螺栓與離心泵蝸殼(I)固定;通過拉動拉桿(3),以帶動孔板(4)靠近或離開閥體(5),調節開孔裝置(2)的孔徑。
      專利摘要本實用新型公開了一種用于離心泵特性實時調節的蝸殼結構。離心泵蝸殼出口處安裝開度可調的開孔裝置。在面積比理論的指導下,通過調節泵體出口面積控制泵體喉部過流面積,改變泵體的實際過流面積,改變泵特性,從而實現對離心泵工況調節的目的。本實用新型降低離心泵工況調節的成本,適應離心泵運行工況多變的要求。
      文檔編號F04D29/42GK203067356SQ20122074079
      公開日2013年7月17日 申請日期2012年12月31日 優先權日2012年12月31日
      發明者李曉俊, 駱寅, 潘中永, 司喬瑞, 袁壽其 申請人:江蘇大學
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