本发明涉及离心泵,特别涉及双蜗壳离心泵。
背景技术:
双蜗壳离心泵在高扬程离心泵中占有重要地位。然而在现有技术中,双蜗壳离心泵的特性曲线与单蜗壳离心泵的特性曲线相比过于陡峭,即小流量点扬程偏高、大流量点扬程偏低,而且效率也普遍低于单蜗壳泵。再者,对于小流量窄流道的高扬程低比转速双蜗壳离心泵,蜗壳的铸造还相当困难,如隔板变形,流道内夹渣、多肉、残留收缩气孔等,一直是阻碍高扬程低比转速双蜗壳离心泵发展的一个技术难题。
技术实现要素:
本发明的目的是提供一种双蜗壳离心泵,以改善双蜗壳离心泵的特性曲线。
本发明是这样实现的:一种双蜗壳离心泵,包括蜗壳和位于蜗壳内的隔板,隔板的外弧面与蜗壳的内壁面之间形成隔板外流道,隔板的出口端位于从扩散管中间截面到蜗壳水平截面之间的范围内。
优选地,所述隔板的出口端位于蜗壳喉部截面的位置。
优选地,所述隔板外流道的各截面面积Aj满足关系式:Aj=K×Aj’,式中:
Aj’是采用传统设计公式算得的隔板外流道各截面面积,
K=1+(0.1~0.25)。
优选地,所述Aj’=(Q/V3)× {(φj/360)-(φk/360)},
式中:Q:泵的设计流量,单位:平方米/小时,
V3:叶轮出口稍后液流的绝对速度,单位:米/秒,
φj:从蜗壳第一隔舌延长线与基圆交点算起的流道各截面角,180≤φj≤360,单位:度,
φk:从蜗壳第二隔舌延长线与基圆交点算起的外流道各截面角,0≤φk≤180,单位:度。
本发明的优点是,通过优化隔板出口端在蜗壳内的位置(现有双蜗壳离心泵的隔板出口端位于扩散管出口截面),在有效平衡叶轮径向力的同时,改善了双蜗壳离心泵的特性曲线,即小流量点扬程有所降低、大流量点扬程有所提高,使特性曲线由陡峭变得较为平缓,提高了水力效率。在所述的优选方案中,还进一步加大了隔板外流道过流截面面积,不仅使双蜗壳离心泵的特性曲线更加平缓,还降低了蜗壳的铸造难度,方便于铸造清砂,有利于提高流道表面的铸造质量,进一步提高水力效率,该优点对于小流量高扬程的低比转速双蜗壳离心泵尤其突出,有助于这类双蜗壳离心泵的发展应用。
附图说明
图1是实施例一的结构示意图;
图2是实施例二的结构示意图;
图3是实施例三的结构示意图;
图4是实施例四的结构示意图。
具体实施方式
参见图1,根据本发明提供的一种双蜗壳离心泵,包括蜗壳1和位于蜗壳1内的隔板2,隔板2的外弧面与蜗壳1的内壁面之间形成隔板外流道3。图1(以及其他各图)中的虚线表示离心泵的叶轮,以使附图清晰简洁。本发明的特点在于,隔板2的出口端2a位于从扩散管中间截面A-A到蜗壳水平截面B-B之间的范围内。扩散管中间截面A-A,也就是扩散管4的中心流线长度的50%所在的截面。蜗壳水平截面B-B,也就是穿过叶轮中心的水平面。
在图2所示的另一实施例中,隔板2的出口端2a正好位于扩散管中间截面A-A。在图3所示的另一实施例中,隔板2的出口端2a正好位于蜗壳水平截面B-B。作为最佳实施方式,应如图4所示,隔板2的出口端2a正好位于蜗壳喉部截面C-C的位置,此位置能够使双蜗壳离心泵的特性曲线得到最大改善。
在上述各实施例中,隔板外流道3的各截面面积可以采用传统设计公式来确定。但作为优选方案,隔板外流道3的各截面面积Aj应满足关系式:Aj=K×Aj’。式中,Aj’是采用传统设计公式算得的隔板外流道各截面面积;K是比例系数,在1+(0.1~0.25)的范围内取值。对于比转速大的双蜗壳离心泵,K取小值;对于比转速小的双蜗壳离心泵,K取大值。例如:比转速ns=40时,K=0.25;比转速ns=150时,K=0.18;比转速ns=300时,K=0.1。如此,隔板外流道3的各截面面积Aj比采用传统设计公式算得的相同位置的截面面积Aj’扩大K倍,使双蜗壳离心泵的特性曲线更加平缓,降低蜗壳的铸造难度,有利于进一步提高双蜗壳离心泵的水力效率。
上述的采用传统设计公式算得的隔板外流道各截面面积Aj’,可采用以下公式算得:Aj’=(Q/V3)× {(φj/360)-(φk/360)}。式中,Q是泵的设计流量,单位:平方米/小时;V3是叶轮出口稍后液流的绝对速度,单位:米/秒;φj是从蜗壳1第一隔舌延长线与基圆交点算起的流道各截面角,180≤φj≤360,单位:度;φk是从蜗壳1第二隔舌延长线与基圆交点算起的外流道各截面角,0≤φk≤180,单位:度。
经试验,在其他条件不变的前提条件下,如果隔板2的出口端2a正好位于蜗壳喉部截面C-C的位置,而且增加隔板外流道3的过流截面面积10%~25%,既可以很好的平衡叶轮径向力,降低隔板外流道3的铸造难度,消除性能曲线陡降现象,又在一定程度上比传统的双蜗壳离心泵效率提高约2%~6%,同时也减少了制造隔板2的材料,降低了生产成本。