[發明專利]一種抑制葉輪壓力脈動的雙吸離心泵及其設計方法

在審

• 申請號: 202310189423.1
• 申請日: 2023-02-28
• 公開（公告）號: CN116066371A
• 公開（公告）日: 2023-05-05
• 發明（設計）人: 蘆洪鐘;朱艷萍;于棟;鄧玉潔;王斌;孟萬里
• 申請（專利權）人: 上海凱泉泵業（集團）有限公司
• 主分類號: F04D1/00
• 分類號: F04D1/00;F04D29/42;F04D29/44;F04D29/66;G06F30/17
• 代理公司: 上海天翔知識產權代理有限公司 31224
• 代理人: 嚴義秀

本發明涉及一種抑制葉輪壓力脈動的雙吸離心泵及其設計方法,雙吸離心泵包括：吸水室，葉輪，固定導葉，蝸殼、長葉片、短葉片；吸水室為軸對稱的兩邊吸水室的結構，葉輪為軸對稱的葉片背靠背的雙吸閉式葉輪，吸水室為蝸殼的一部分，固定導葉安裝在蝸殼腔體內，雙吸離心泵中的葉片包括所述的長葉片和短葉片，長、短葉片在葉輪上交錯分布。在轉輪出口處加裝固定導葉，固定導葉要求不能直徑過大，直徑范圍不超過葉輪直徑的115％。導葉寬度為葉片出口寬度的1.15～1.2倍。導葉葉片進口安放角度數為0～5°，導葉葉片出口安放角度數為5～15°。本發明可以起到維持效率和揚程的基礎要求上，大幅降低因葉輪和導葉動靜干涉導致的蝸殼內部壓力脈動強度。

技術領域

本發明涉及一種雙吸離心泵及其設計方法，具體涉及一種在維持效率和揚程的基礎要求上，大幅降低因葉輪和導葉動靜干涉導致的蝸殼內部壓力脈動強度的抑制葉輪壓力脈動的雙吸離心泵及其設計方法。

背景技術

雙吸離心泵主要用于大流量高揚程的調水工程。目前，大多數情況下其主體由螺旋形吸水室、兩個背靠背安置的葉輪、以及蝸殼組成。然而由于兩個葉輪出口處流動不均勻及其相互作用，導致在葉輪出口處產生因為葉片動靜干涉作用產生的高幅值高強度的壓力脈動。葉輪和導葉之間是離心泵中容易產生動靜干涉的區域，而其中作用最為顯著的區域是葉輪出口邊到導葉進口邊。葉輪出口由于有限葉片數的影響，在出口邊壓力面和吸力面會有速度上的差異，這種差異會使得導葉進口邊在短時間內產生較大的速度變化，進而對導葉體產生較大的沖擊。這種作用還可能會向上游或者下游傳遞。

高幅值高烈度的壓力脈動會引起機組振動，空化等問題的出現，嚴重威脅泵站運行穩定性和安全性。目前，常用的抑制壓力脈動方法主要從葉輪設計上著手，然而效果欠佳，并難以控制水力性能的優越性。

發明內容

針對上述問題，本發明的主要目的在于提供一種在維持效率和揚程的基礎要求上，大幅降低因葉輪和導葉動靜干涉導致的蝸殼內部壓力脈動強度的抑制葉輪壓力脈動的雙吸離心泵及其設計方法。

本發明是通過下述技術方案來解決上述技術問題的：一種抑制葉輪壓力脈動的雙吸離心泵，所述抑制葉輪壓力脈動的雙吸離心泵包括：吸水室，葉輪，固定導葉，蝸殼、長葉片、短葉片；吸水室為軸對稱的兩邊吸水室的結構，葉輪為軸對稱的葉片背靠背的雙吸閉式葉輪，吸水室為蝸殼的一部分，固定導葉安裝在蝸殼腔體內，雙吸離心泵中的葉片包括所述的長葉片和短葉片，長葉片和短葉片在葉輪上交錯分布。

在本發明的具體實施例子中，固定導葉和蝸殼接觸面對應尺寸一樣，固定導葉直接卡在安裝在蝸殼腔體內。

在本發明的具體實施例子中，長葉片和短葉片的個數相等，長葉片和短葉片在葉輪上交錯分布的交錯角度為360/n/2，其中n為長葉片數和短葉片數。

在本發明的具體實施例子中，雙吸離心泵的固定導葉，固定導葉具有導葉直徑范圍不超過葉輪出口直徑115％，固定導葉上的導葉葉片進口安放角度數為0～5°，導葉葉片出口安放角度數為5°～15°，包角大于50°，導葉進口寬度為葉輪出口寬度的1.15～1.2倍的特征。

在本發明的具體實施例子中，固定導葉上設置的導葉葉片數量范圍為5-12片。

在本發明的具體實施例子中，葉輪上葉片數為8片，其中長葉片為4片，短葉片為4片。

在本發明的具體實施例子中，短葉片的長度為長葉片長度的70％～75％。

在本發明的具體實施例子中，所述雙吸離心泵為低比轉速離心泵，為比轉速低于40的離心泵。

一種抑制葉輪壓力脈動的雙吸離心泵的設計方法，所述設計方法包括如下步驟：

(1)、根據原本泵型設計要求，對葉輪進行初步設計，葉輪葉片設計為長短葉片形式，將葉輪長葉片設計為4個，短葉片設計為4個，短葉片與相鄰兩長葉片之間夾角的比值為0.5；