一种稳流离心泵及其设计方法

摘要

本发明公开了一种稳流离心泵及其设计方法。离心泵口环间隙造成的容积损失以及轴向力对离心泵运行有影响，使得其高效运行范围变窄，缩短使用寿命。本发明在叶轮入口处设置密封结构，并在叶轮后部与泵壳之间设置平衡盘结构；锯齿形结构有效减小泄漏流，降低口环处泄漏流与主流的相互掺混干扰作用，提高离心泵的性能；平衡盘结构实现叶轮轴向力的自动平衡；对离心泵内部流场进行数值模拟，然后采用能量梯度理论进行分析，获得内流场能量梯度K函数的分布，然后对密封结构中的锯齿形结构尺寸以及平衡盘结构尺寸进行优化，直至获得最优尺寸。本发明提高了离心泵运行的可靠性和安全性，提高了离心泵的综合性能，且具有良好的经济效益。

主权项

一种稳流离心泵，包括吸水室、叶轮、泵壳和轴；叶轮包括叶片、叶轮前盖板和叶轮后盖板；叶轮前盖板和叶轮后盖板之间通过n片叶片固定连接，n≥4；其特征在于：所述的叶轮后盖板固定在轴上；所述叶轮前盖板的入口处设有锯齿形结构；泵壳内壁位于锯齿形结构处设有密封圈；吸水室设置在叶轮进口处，并与泵壳固定；叶轮后盖板的后侧面设有内环形挡板和外环形挡板，并在每相邻两片叶片中间位置开设一个平衡孔；所述泵壳的内壁后部设有泵壳挡板；内环形挡板、外环形挡板、平衡孔和泵壳挡板构成平衡盘结构；内环形挡板与泵壳挡板相对的端面形成轴向间隙；外环形挡板的侧面与泵壳的内壁之间形成径向间隙；所述的外环形挡板、叶轮后盖板后侧面、泵壳的内壁后部、内环形挡板以及泵壳挡板合围成第一泵腔，轴的圆柱面、叶轮后盖板后侧面、泵壳的内壁后部、内环形挡板以及泵壳挡板合围成第二泵腔；所有平衡孔均通过第二泵腔与轴向间隙连通；轴向间隙通过第一泵腔与径向间隙连通。