本發(fā)明涉及離心泵,特別涉及雙蝸殼離心泵。
背景技術(shù):
雙蝸殼離心泵在高揚程離心泵中占有重要地位。然而在現(xiàn)有技術(shù)中,雙蝸殼離心泵的特性曲線與單蝸殼離心泵的特性曲線相比過于陡峭,即小流量點揚程偏高、大流量點揚程偏低,而且效率也普遍低于單蝸殼泵。再者,對于小流量窄流道的高揚程低比轉(zhuǎn)速雙蝸殼離心泵,蝸殼的鑄造還相當(dāng)困難,如隔板變形,流道內(nèi)夾渣、多肉、殘留收縮氣孔等,一直是阻礙高揚程低比轉(zhuǎn)速雙蝸殼離心泵發(fā)展的一個技術(shù)難題。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是提供一種雙蝸殼離心泵,以改善雙蝸殼離心泵的特性曲線。
本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的:一種雙蝸殼離心泵,包括蝸殼和位于蝸殼內(nèi)的隔板,隔板的外弧面與蝸殼的內(nèi)壁面之間形成隔板外流道,隔板的出口端位于從擴(kuò)散管中間截面到蝸殼水平截面之間的范圍內(nèi)。
優(yōu)選地,所述隔板的出口端位于蝸殼喉部截面的位置。
優(yōu)選地,所述隔板外流道的各截面面積Aj滿足關(guān)系式:Aj=K×Aj’,式中:
Aj’是采用傳統(tǒng)設(shè)計公式算得的隔板外流道各截面面積,
K=1+(0.1~0.25)。
優(yōu)選地,所述Aj’=(Q/V3)× {(φj/360)-(φk/360)},
式中:Q:泵的設(shè)計流量,單位:平方米/小時,
V3:葉輪出口稍后液流的絕對速度,單位:米/秒,
φj:從蝸殼第一隔舌延長線與基圓交點算起的流道各截面角,180≤φj≤360,單位:度,
φk:從蝸殼第二隔舌延長線與基圓交點算起的外流道各截面角,0≤φk≤180,單位:度。
本發(fā)明的優(yōu)點是,通過優(yōu)化隔板出口端在蝸殼內(nèi)的位置(現(xiàn)有雙蝸殼離心泵的隔板出口端位于擴(kuò)散管出口截面),在有效平衡葉輪徑向力的同時,改善了雙蝸殼離心泵的特性曲線,即小流量點揚程有所降低、大流量點揚程有所提高,使特性曲線由陡峭變得較為平緩,提高了水力效率。在所述的優(yōu)選方案中,還進(jìn)一步加大了隔板外流道過流截面面積,不僅使雙蝸殼離心泵的特性曲線更加平緩,還降低了蝸殼的鑄造難度,方便于鑄造清砂,有利于提高流道表面的鑄造質(zhì)量,進(jìn)一步提高水力效率,該優(yōu)點對于小流量高揚程的低比轉(zhuǎn)速雙蝸殼離心泵尤其突出,有助于這類雙蝸殼離心泵的發(fā)展應(yīng)用。
附圖說明
圖1是實施例一的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是實施例二的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3是實施例三的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4是實施例四的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
參見圖1,根據(jù)本發(fā)明提供的一種雙蝸殼離心泵,包括蝸殼1和位于蝸殼1內(nèi)的隔板2,隔板2的外弧面與蝸殼1的內(nèi)壁面之間形成隔板外流道3。圖1(以及其他各圖)中的虛線表示離心泵的葉輪,以使附圖清晰簡潔。本發(fā)明的特點在于,隔板2的出口端2a位于從擴(kuò)散管中間截面A-A到蝸殼水平截面B-B之間的范圍內(nèi)。擴(kuò)散管中間截面A-A,也就是擴(kuò)散管4的中心流線長度的50%所在的截面。蝸殼水平截面B-B,也就是穿過葉輪中心的水平面。
在圖2所示的另一實施例中,隔板2的出口端2a正好位于擴(kuò)散管中間截面A-A。在圖3所示的另一實施例中,隔板2的出口端2a正好位于蝸殼水平截面B-B。作為最佳實施方式,應(yīng)如圖4所示,隔板2的出口端2a正好位于蝸殼喉部截面C-C的位置,此位置能夠使雙蝸殼離心泵的特性曲線得到最大改善。
在上述各實施例中,隔板外流道3的各截面面積可以采用傳統(tǒng)設(shè)計公式來確定。但作為優(yōu)選方案,隔板外流道3的各截面面積Aj應(yīng)滿足關(guān)系式:Aj=K×Aj’。式中,Aj’是采用傳統(tǒng)設(shè)計公式算得的隔板外流道各截面面積;K是比例系數(shù),在1+(0.1~0.25)的范圍內(nèi)取值。對于比轉(zhuǎn)速大的雙蝸殼離心泵,K取小值;對于比轉(zhuǎn)速小的雙蝸殼離心泵,K取大值。例如:比轉(zhuǎn)速ns=40時,K=0.25;比轉(zhuǎn)速ns=150時,K=0.18;比轉(zhuǎn)速ns=300時,K=0.1。如此,隔板外流道3的各截面面積Aj比采用傳統(tǒng)設(shè)計公式算得的相同位置的截面面積Aj’擴(kuò)大K倍,使雙蝸殼離心泵的特性曲線更加平緩,降低蝸殼的鑄造難度,有利于進(jìn)一步提高雙蝸殼離心泵的水力效率。
上述的采用傳統(tǒng)設(shè)計公式算得的隔板外流道各截面面積Aj’,可采用以下公式算得:Aj’=(Q/V3)× {(φj/360)-(φk/360)}。式中,Q是泵的設(shè)計流量,單位:平方米/小時;V3是葉輪出口稍后液流的絕對速度,單位:米/秒;φj是從蝸殼1第一隔舌延長線與基圓交點算起的流道各截面角,180≤φj≤360,單位:度;φk是從蝸殼1第二隔舌延長線與基圓交點算起的外流道各截面角,0≤φk≤180,單位:度。
經(jīng)試驗,在其他條件不變的前提條件下,如果隔板2的出口端2a正好位于蝸殼喉部截面C-C的位置,而且增加隔板外流道3的過流截面面積10%~25%,既可以很好的平衡葉輪徑向力,降低隔板外流道3的鑄造難度,消除性能曲線陡降現(xiàn)象,又在一定程度上比傳統(tǒng)的雙蝸殼離心泵效率提高約2%~6%,同時也減少了制造隔板2的材料,降低了生產(chǎn)成本。