[实用新型]密封型自吸式离心泵

说明书

本实用新型涉及一种密封型自吸式离心泵，包括副叶轮蜗壳，副叶轮蜗壳内部腔室横截面整体呈“6”字形，外侧边缘线由螺旋线A*、曲线B*和线C*组成，内侧边缘线为圆D*，螺旋线A*中与曲线B*相对的线段上有一点X*，外侧边缘线上螺旋线A*与曲线B*的交点为Y*，同时过点X*和交点Y*的过流断面将内部腔室分为条状的T1*段和环状的T2*段，T2*段内的螺旋线A*上靠近点X*处有一点S*，与点Y*和点S*之间的螺旋线相交的过流断面均与圆心E*共面，均为矩形且面积逐渐增大，过S*点的过流断面面积最大，矩形的两短边为T2*段最内侧和最外侧与过流断面的交线。本实用新型的离心泵效率高，密封好，具有极好的推广价值。

技术领域

本实用新型属于离心泵领域，涉及一种密封型自吸式离心泵。

背景技术

自吸式离心泵为具有特殊结构的离心泵，其具有使用方便、工作可靠和便于远程集中控制的优点，特别适用于吸上安装和启动频繁的场合(只需第一次启动时灌水，之后直接启动即可)。

常见的自吸式离心泵主要分为内混式和外混式两种结构，内混式自吸离心泵为液流回流到叶轮进口的离心泵，整体效率相对较高，外混式自吸离心泵为液流回到叶轮出口的离心泵，整体效率相对较低，但自吸时间较短，然而无论是内混式自吸离心泵还是外混式自吸离心泵，其整体效率相对于一般离心泵效率都较低。自吸式离心泵包括主叶轮、副叶轮、储水室、压水室和气水分离室，压水室放置于气水分离室中收集叶轮出口液流能量，常见的自吸式离心泵存在的问题主要如下：

(1)自吸式离心泵的副叶轮设计时往往只考虑到叶轮密封压力，且密封压力的计算公式通常为经验公式(只与叶轮直径有关)，对于叶轮叶片数、叶片包角和叶片出口宽度等参数只是根据经验进行取值，并没有详细的理论计算方法，因此造成副叶轮的耗功较大，传统方法设计的副叶轮耗功高达10％～15％。

(2)自吸式离心泵的压水室通常为焊接件且一般为矩形断面，通常采用手工切割钢板焊接形成。手工操作误差大，不能保证水力设计尺寸，从而形成一定的水力冲击，水力损失大，而且矩形断面压水室不符合流体流动规律，在棱角处易形成漩涡，从而形成紊流，会使得在叶轮出口收集的液流在压水室未经过充分能量转化即排到气水分离室进行气水分离，导致额外的水力损失。此外，从叶轮出口到压水室进口的液流还存在冲击损失和突然扩散损失，从压水室出口至气水分离室的过程中也存在突然扩散损失，液流速度越快，损失越大，对泵水力效率影响也较大。

(3)自吸式离心泵的气水分离室的结构及回流量对泵的性能有着较大影响，为保证自吸性能，一般设计自吸式离心泵时会取较大的回流量，且在正常运行时不能实现回流孔的关闭，导致泵容积效率低。同时，对于外混式结构的自吸式离心泵，回流孔通常开在蜗壳上，泵正常运行后，气水分离室流速慢，压力高，蜗壳内流速快，压力低，导致液流由气水分离室向泵蜗壳内流动，不仅形成了回流，还对蜗壳内的液流形成扰动冲击，降低泵的水力效率和容积效率，对于内混式结构的自吸式离心泵，常直接在储水室和气水分离室之间开孔形成回流，往往会造成气水分离室高压腔液体向储水室低压腔流动，降低泵容积效率。

(4)自吸式离心泵的储水室通常为一圆形筒体，液流从吸水池经过进口弯管，突然扩散至筒体后，液流速度会急剧下降，随后在叶轮吸入口，流速又会急剧增大，储水室内液流流速基本为零，在上述过程中液流的过水断面会先突然放大后又突然收缩，液流速度发生突变，且液流的流动方向无规律排布，不仅会影响泵的整体效率，还减弱其抗汽蚀性作用，减小泵的最大自吸高度。

(5)自吸式离心泵的副叶轮蜗壳一般采用圆环形蜗壳，叶轮出口液流对圆环形蜗壳冲击大，蜗壳对液流动能转化不充分，导致密封压力小，为增大密封压力常需采用更大外径的副叶轮，这也会导致副叶轮耗功增大，降低自吸式离心泵的效率。

因此，开发一种兼顾效率、自吸性能、水力性能和运行可靠性的自吸离心泵极具现实意义。

实用新型内容