本發(fā)明專利涉及一種離心泵用準螺旋型壓水室設(shè)計方法，具體的說，涉及一種適用于含固體顆粒的兩相流介質(zhì)輸送的離心泵用準螺旋型壓水室設(shè)計方法。

背景技術(shù)：

準螺旋型壓水室是一種介于螺旋型和環(huán)形壓水室之間的壓水室型式，其具有過流性能好和效率高的特點，在石油化工、冶煉、煤化工和礦山等工業(yè)領(lǐng)域獲得廣泛應(yīng)用。在輸送含有淤泥、礦砂和渣塊等固體顆粒的兩相流介質(zhì)時，常規(guī)的螺旋型壓水室存在通過性能差和容易磨損等缺點，很容易發(fā)生堵塞和過度磨損等現(xiàn)象，使得離心泵的流量和揚程下降明顯，泵體服役壽命較短；環(huán)形壓水室則存在水力損失大和效率低等缺點，使得葉輪的輸送能力和離心泵的機組效率較低，不符合節(jié)能增效的行業(yè)發(fā)展要求。準螺旋型壓水室兼具了螺旋型和環(huán)形壓水室的結(jié)構(gòu)特征，適用于含固體顆粒的兩相流介質(zhì)的大流量輸送和增壓，具有良好的通過性能和較高的水力效率。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種離心泵用準螺旋型壓水室設(shè)計方法為準螺旋型壓水室?guī)缀纬叽鐓?shù)提供設(shè)計方法，以減少離心泵內(nèi)部磨損，延長離心泵的使用時間。

為了解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明提供了準螺旋型壓水室的主要幾何尺寸參數(shù)壓水室基圓直徑d0，隔舌安放角α，擴散管進口直徑d1，擴散管出口直徑d2，壓水室過流斷面a寬度b，壓水室過流斷面a高度h和壓水室過流斷面a傾斜角β的設(shè)計公式：

1、壓水室基圓直徑

其計算公式：

式中：d0——壓水室基圓直徑，米；

ns——葉輪比轉(zhuǎn)速；

h——葉輪設(shè)計工況點揚程，米；

g——重力加速度，米/平方秒；

n——葉輪轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)/分鐘。

2、隔舌安放角

隔舌傾斜角α＝28°～55°。

3、擴散管進口直徑

其計算公式：

式中：d1——擴散管進口直徑，米；

q——葉輪設(shè)計工況點流量，立方米/秒；

v1——擴散管進口直徑設(shè)計流速，v1＝1.2～2.0米/秒。

4、擴散管出口直徑

其計算公式：d2＝k1d1

式中：d2——擴散管出口直徑，米；

k1——修正系數(shù)，k1＝1.1～1.2；

d1——擴散管進口直徑，米。

5、壓水室過流斷面a寬度

其計算公式：

式中：b——壓水室過流斷面a寬度，米；

ns——葉輪比轉(zhuǎn)速；

h——葉輪設(shè)計工況點揚程，米；

g——重力加速度，米/平方秒；

n——葉輪轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)/分鐘。

6、壓水室過流斷面a高度

其計算公式：

式中：h——壓水室過流斷面a高度，米；

k2是修正系數(shù)，k2＝1.3～1.9；

q——葉輪設(shè)計工況點流量，立方米/秒；

b——壓水室過流斷面a寬度，米；

h——葉輪設(shè)計工況點揚程，米；

g——重力加速度，米/平方秒。

7、壓水室過流斷面a傾斜角

壓水室過流斷面a傾斜角β＝3°～8°。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明設(shè)計的準螺旋型壓水室具有順暢的過流通道型線和較大的過流斷面面積，可以有效改善離心泵葉輪出口的流動狀態(tài)，提高葉輪出口的壓力和速度場分布均勻性，減少壓水室的水力損失和固體顆粒的流動速度，降低介質(zhì)中的固體顆粒對壓水室內(nèi)部壁面的沖擊和磨損速率，延長離心泵的使用時間，增加離心泵的運行穩(wěn)定性。總之，采用本發(fā)明設(shè)計的離心泵用準螺旋型壓水室具有磨損、水力效率高和不易堵塞的特點，適用于大流量條件下含有固體顆粒的兩相流介質(zhì)的輸送和增壓，葉輪運行更為穩(wěn)定。

本發(fā)明經(jīng)用戶試用，產(chǎn)品使用效果良好，泵體的磨損速度明顯降低，使用時間延長，減少了離心泵的維護和更換費用。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明作進一步說明：

圖1是本發(fā)明一個實施例的壓水室軸向圖；

圖2是是同一個實施例壓水室過流斷面a的截面圖。

圖中：1.壓水室殼體，2.壓水室基圓，3.壓水室基圓直徑d0，4.隔舌安放角α，5.擴散管進口直徑d1，6.隔舌，7.壓水室擴散管，8.擴散管出口直徑d2，9.壓水室過流斷面a寬度b，10.壓水室過流斷面a高度h，11.壓水室過流斷面a傾斜角β。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案做進一步詳細說明。

圖1和圖2共同確定了這個實施例的壓水室形狀和幾何尺寸。這是一種介乎于螺旋型和環(huán)形壓水室之間的準螺旋型壓水室，適用于輸送含固體顆粒的兩相流介質(zhì)，整個準螺旋型壓水室由壓水室殼體1和壓水室擴散管7組成，隔舌6位于壓水室殼體1和壓水室擴散管7之間，壓水室基圓2與壓水室殼體1相交于隔舌6處，壓水室過流斷面a位于壓水室基圓2的中心點水平位置，隔舌6與壓水室過流斷面a之間的夾角為隔舌安放角α4，從隔舌6到壓水室擴散管7，沿著壓水室基圓2的圓周方向，壓水室內(nèi)部過流通道的過流斷面面積逐漸增大，壓水室殼體1和壓水室擴散管7的內(nèi)部壁面之間光滑聯(lián)結(jié)。本發(fā)明通過以下幾個關(guān)系式來確定壓水室基圓直徑d03，隔舌安放角α4，擴散管進口直徑d15，擴散管出口直徑d28，壓水室過流斷面a寬度b9，壓水室過流斷面a高度h10和壓水室過流斷面a傾斜角β11。

α＝28°～55°

d2＝k1d1

β＝3°～8°。

圖中，隔舌安放角α4、擴散管進口直徑設(shè)計流速v1、修正系數(shù)k1、修正系數(shù)k2和壓水室過流斷面a傾斜角β11的大小都與葉輪比轉(zhuǎn)速ns的大小有關(guān)，葉輪比轉(zhuǎn)速越大，隔舌安放角α4和擴散管進口直徑設(shè)計流速v1選擇較大值，其選擇區(qū)間分別在28°～55°和1.2～2.0米/秒之間，修正系數(shù)k1和修正系數(shù)k2則選擇較小值，其選擇區(qū)間分別在1.1～1.2和1.3～1.9之間，壓水室過流斷面a傾斜角β11選擇較大值，其選擇區(qū)間在3°～8°之間。