[發(fā)明專利]一種大擴散角度導(dǎo)葉式壓出室結(jié)構(gòu)

有效

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• 申請日: 2013-07-24
• 公開（公告）號: CN104343733B
• 公開（公告）日: 2017-06-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 于海力;鄧晶;郝曉林;侯杰
• 申請（專利權(quán)）人: 北京航天動力研究所
• 主分類號: F04D29/44
• 分類號: F04D29/44
• 代理公司: 核工業(yè)專利中心11007
• 代理人: 李東斌

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于離心泵的導(dǎo)葉式壓出室結(jié)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種大擴散角度導(dǎo)葉式壓出室結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

壓出室和葉輪一起構(gòu)成離心泵的過流部件，通常所說的壓出室分為螺旋形壓出室、環(huán)形壓出室和導(dǎo)葉式壓出室。壓出室的作用主要有：1)收集從葉輪中流出的液體，并輸送到排出口或下一級葉輪吸入口；2)保證流出葉輪的流動是軸對稱的，從而使葉輪內(nèi)具有穩(wěn)定的相對運動，以減少葉輪內(nèi)的水力損失；3)降低液流速度，使速度能轉(zhuǎn)換成壓能；4)削弱液體從葉輪流出的旋轉(zhuǎn)運動，以避免由此造成的水力損失。現(xiàn)有的導(dǎo)葉式壓出室要求：出口面積與進口面積的比值滿足：F₄/F₃＝1.5～1.8；導(dǎo)葉外徑與基圓直徑的比值滿足：D₄/D₃＝1.3～1.5；擴散段相對長度滿足L/a₃＝3～4；當量圓面積擴散角滿足：但在工程實踐中，如果泵殼體空間有限，同時設(shè)計目標流量很大，必然不能滿足以上設(shè)計參數(shù)要求，L/a₃值會小，值增大，這樣設(shè)計的結(jié)果是速度能不能充分轉(zhuǎn)換成壓能，不能削弱液體從葉輪流出的旋轉(zhuǎn)運動，由此造成了不必要的水力損失，形成了技術(shù)瓶頸。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種大擴散角度導(dǎo)葉式壓出室結(jié)構(gòu)，可以解決在泵殼體空間受限的條件下，高效導(dǎo)葉式壓出室的設(shè)計瓶頸問題，從而減小了導(dǎo)葉外徑，節(jié)省了泵殼體的金屬消耗量。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：一種大擴散角度導(dǎo)葉式壓出室結(jié)構(gòu)，其整體為圓環(huán)盤狀結(jié)構(gòu)，在壓出室沿周向均勻開有若干個定位螺栓孔，并在壓出室圓環(huán)盤結(jié)構(gòu)的一側(cè)面上沿周向均勻布置有若干個向中心收縮的主葉片，主葉片垂直于圓盤軸心線，寬度逐漸向內(nèi)收縮的凸棱結(jié)構(gòu)，在兩兩主葉片中間并向離心旋轉(zhuǎn)的外側(cè)方向偏移3°～6°布置有分流穩(wěn)流葉片，其中，分流穩(wěn)流葉片旋轉(zhuǎn)方向及結(jié)構(gòu)與主葉片旋轉(zhuǎn)方向及結(jié)構(gòu)類似，且分流穩(wěn)流葉片的骨線長度L_F與主葉片骨線長L_Z滿足L_F/L_Z＝0.4～0.6。

所述的任意兩主葉片之間，在靠近壓出室內(nèi)圓環(huán)處具有導(dǎo)葉入口平面寬度a₃，任意兩主葉片之間，在靠近壓出室外圓環(huán)處具有未設(shè)置分流穩(wěn)流葉片時導(dǎo)葉出口平面寬度a₄，導(dǎo)葉軸面寬度為S，通過導(dǎo)葉入口平面寬度a₃、未設(shè)置分流穩(wěn)流葉片時導(dǎo)葉出口平面寬度a₄及導(dǎo)葉軸面寬度S可獲得壓出室導(dǎo)葉進口面積F₃和導(dǎo)葉出口面積F₄，且導(dǎo)葉出口面積F₄與導(dǎo)葉進口面積F₃的比值滿足F₄/F₃＞1.5～1.8。

所述的導(dǎo)葉入口到導(dǎo)葉出口的流線長度即擴散段長度為L，且擴散段長度為L與導(dǎo)葉入口平面寬度a₃(4)的比值滿足L/a₃＝1.8～2.5。

所述的壓出室中的當量圓面積擴散角度為

所述的導(dǎo)葉入口平面寬度a₃為33～40cm；未設(shè)置分流穩(wěn)流葉片時導(dǎo)葉出口平面寬度a₄為75～85cm。

所述的主葉片骨線長L_Z為130～140cm，例如136cm。

所述的分流穩(wěn)流葉片的骨線長度L_F為62～72cm，例如68cm。

所述的壓出室圓環(huán)盤內(nèi)圓的基圓直徑D₃6為300～320cm，例如為310cm；壓出室圓環(huán)盤外圓導(dǎo)葉外徑D₄為520～550cm，例如，540cm；壓出室導(dǎo)葉軸面寬度S為35～45cm，例如40cm。

所述的導(dǎo)葉入口平面寬度a₃為35cm；所述的未設(shè)置分流穩(wěn)流葉片時導(dǎo)葉出口平面寬度a₄為82cm。

本發(fā)明的顯著效果在于：本發(fā)明所述的一種大擴散角度導(dǎo)葉式壓出室結(jié)構(gòu)中，通過穩(wěn)流分流葉片削弱液體從葉輪流出的旋轉(zhuǎn)運動的作用，起到了分流、穩(wěn)流，使得速度能充分轉(zhuǎn)換成壓能的作用；同時，減小了導(dǎo)葉式壓出室擴散段的相對長度，進而減小了導(dǎo)葉外徑和泵殼體直徑，節(jié)約了金屬。

附圖說明

圖1為本發(fā)明所述的一種大擴散角度導(dǎo)葉式壓出室結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1的側(cè)視圖