[发明专利]一种用于离心泵特性实时调节的蜗壳结构

说明书

技术领域

本发明涉及一种离心泵蜗壳结构，特别是实现离心泵特性实时调节的孔板蜗壳结构。

背景技术

根据对现有运行水泵的调查发现，大多离心泵是需要多工况运行的，这样在某些多场合，运行条件极其复杂的情况，实际工况就会偏离高效区，这将导致泵运行效率低，可靠性下降等的情况发生。若解决这样的问题就需要对泵特性进行调节，而目前常用的调速运行的方法，其实现价格较高，在一些场合并不适用。由于叶轮出口过流面积与泵体喉部面积比是离心泵扬程、流量和轴功率等特性的主要决定因素，即离心泵的面积比理论。按照面积比理论的观点，改变叶轮几何特性和改变泵体几何特性都将改变泵的工况点，于是可通过切割叶轮外径、变化叶轮出口宽度、改变隔舌长度等方式来调节泵特性曲线。实际上，上述方法对离心泵的设计和变型可用，而对一台正在使用的泵是不可行的，因为上述方法不能实现泵特性随需所变及随时可变的要求。另外，在泵体隔舌附近增加导流片来控制喉部面积虽然能实现对离心泵特性的实时调节，但是该方法改变了泵体的喉部结构，对离心泵的内部流动影响过大；其安装和使用也存在诸多不便，离心泵运行的可靠性无法保证，因此并未推广。本发明根据离心泵的面积比理论，在蜗壳喉部过流断面变化对泵性能的影响基础上，通过改变泵体出口处的过流面积，设计了一种新的蜗壳结构，使其在保持离心泵基本尺寸不变的前提下，改变离心泵的特性，实现高效区的偏移调节，进而适用于多场合，运行条件极其复杂情况。

经检索，本发明采用的可调节泵特性的离心泵蜗壳结构没有相关报道。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的上述缺点和不足，提供一种实时调节离心泵运行特性的装置，该装置是通过在泵蜗壳出口处安装开度可调的孔板，改变泵的面积比来控制泵的流量和扬程。

为了达到上述目的，本发明的构思是：根据泵的面积比理论，泵的流量、扬程、效率和轴功率等特性都与面积比密切相关，即取决于叶轮出口面积和泵体喉部面积的组合。而在蜗壳出口安装一个开度可调的孔板结构等效于调节泵体的喉部面积，从而改变了离心泵的面积比以改变泵的能量特性曲线，进而实现泵高效区的偏移，对多场合，运行条件极其复杂的情况具有一定的适应性。

根据上述发明构想，本发明采用下述技术方案：

一种可调节离心泵运行工况的蜗壳结构，对离心泵蜗壳出口处安装开孔装置；开孔装置开度大小活动可调的，通过开孔装置节流，改变泵体的实际过流断面，从而改变离心泵特性。

本发明采取的装配有开度可调的孔板结构的蜗壳，该孔板结构既可于泵体做成一体，直接实现对泵工况的调节；也可以通过法兰装配在成品泵上，以满足对工况多变的场合的要求。开度可调的孔板装置结构简单，只要满足对泵出口处过流断面的调节实现对泵特性的实时调节即可。

装配有开度可调的孔板结构的蜗壳，会降低泵的流量，而泵的扬程基本不变，此时泵的高效区往小流量偏移。因此，当扬程要求不变而流量减小时，应用该技术调节泵的特性是很好的方法。

本发明与现有技术相比较，具有如下显而易见的突出的实质性特点和显著的优点：1. 只在常规离心泵蜗壳的基础上增加了孔板结构，结构简单，成本低廉，使用方便，可广泛应用。2. 孔板装置可以自成一体，直接安装在正在使用的泵的出口处，既便于拆卸，又可避免对泵的不可逆的破坏。

附图说明

图1：本发明采用的蜗壳结构示意图。

图2：一种型式的开度可调的孔板装置示意图。

图3：一种软管型式的节流装置示意图。

图4：孔板调节泵的能量特性扬程曲线图。

图5：孔板调节泵的能量特性效率曲线图。

图中，1离心泵蜗壳，2开孔装置，3拉杆，4孔板，5阀体，6螺孔，7网套，8橡胶软管，9法兰，10两根钢柱，11钢圈A，12钢圈B，13螺柱。

具体实施方式