一种泵站肘形进水流道末端整流罩的制作方法

本实用新型涉及一种泵站肘形进水流道末端整流罩，属于泵站技术领域。

背景技术：

在大型泵站系统中，肘形进水流道的应用尤其普遍。肘形进水流道是一弯肘形的空腔结构，位于泵站进水池与水泵进口之间，用于将水流从进水池引入水泵。然而，水流在流过肘形进水流道时，速度和压力分布在不断地调整，特别是在肘弯段，水流需作90°转弯，即由水平方向改为竖直向上方向，水流质点在惯性力和离心力的相互作用下，甩向进水流道外侧，从而在进水流道末端断面的内侧与外侧出现流速不等和压力不均的分布特性，出现旋流。大型立式水泵（包括轴流泵、混流泵和离心泵）是按照水泵进口流场均匀、无旋的理想进水条件而设计的，自然也要求在该条件下运行。肘形进水流道末端的流态不均匀性，特别是有旋特性改变了水泵设计中要求的理想进水条件，必然会引起水泵效率下降，出现汽蚀等不稳定现象。目前对进水流道进行整流的相关研究还较为少见。因此，为确保水泵高效安全地运行，应改善水泵进水条件，降低肘形进水流道末端流态对水泵水力性能的不良影响。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种降低水流从进水流道流出、进入水泵叶轮时所带有的环量，消除旋涡，提高流动均匀性，提高水泵水力性能的泵站肘形进水流道末端整流罩。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：

一种泵站肘形进水流道末端整流罩，包括与肘形进水流道出水口相连的整流罩本体，所述整流罩本体包括锥管，所述锥管的下方进水口处设置有用于与所述肘形进水流道的出水口相连的下法兰，所述锥管的上方出水口处设置有用于与水泵基座相连的上法兰，所述锥管内垂直设置有若干叶片。

全部所述叶片在所述锥管内呈圆周方向均匀分布。

所述锥管呈上小下大的圆台型。

所述叶片呈上窄下宽的四边形形状；所述叶片高度为所述锥管高度的4/5；所述叶片顶边与所述锥管出水口平齐；所述叶片顶边宽度为所述锥管出水口直径的1/4；所述叶片的一侧边与所述锥管内壁固定相连；所述叶片数量为至少6枚。

所述叶片呈片状直角梯形，梯形的短边为叶片的顶边且与锥管出水口平齐，梯形的长边为底边且位于锥管内，梯形的斜边通过焊接或铸造方式与所述锥管连接在一起并构成一个整体，梯形的直角边位于锥管出水口直径的1/4处且垂直设置。

所述下法兰的底部焊接有金属丝。

所述金属丝包括钢丝或铜丝。

所述上法兰上设置有若干螺栓孔。

所述整流罩本体由金属材料制成。

所述锥管高度为其出口直径的0.35倍。

本实用新型将常规肘形进水流道末端的锥管段替换为整流罩本体，适用于带有肘形进水流道的立式泵站，以降低水流从进水流道流出、进入叶轮时所带有的环量，消除旋涡，提高流动均匀性，从而提高水泵水力性能；锥管由金属材料通过铸造或焊接制成，呈下大上小的圆锥形，过流断面沿流动方向不断收缩，使流动变得越来越均匀；下法兰由金属材料制成，呈圆环形状，通过焊接或铸造方式与锥管连接在一起，用于将整流罩本体固定在肘形进水流道肘弯段上；上法兰由金属材料制成，呈圆环形状，通过焊接或铸造方式与锥管连接在一起；上法兰上分布有若干个螺栓孔，用于将整流罩本体与水泵基座连接；

本实用新型的有益效果：本实用新型提供的一种泵站肘形进水流道末端整流罩，通过在肘形进水流道末端布置整流罩本体，可消除水流经过肘形进水流道时产生的环量，使得下游水泵叶轮进口水流满足均匀、无旋、轴向进入条件，从而改善叶轮进口流态，减少压力脉动，提高水泵运行效率和运行稳定性。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为图1的俯视图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作更进一步的说明。

如图1~图2所示，一种泵站肘形进水流道末端整流罩，包括锥管1、叶片2、下法兰3和上法兰4。其中，锥管1用于导流；叶片2用于消除锥管1内的旋涡和周向流动，提高整流罩出口流动均匀度；下法兰3用于将整流罩固定在肘形进水流道7的肘弯段；上法兰4用于将水泵基座连接到整流罩。

锥管1、叶片2、下法兰3和上法兰4均采用铸钢材料铸造而成，各部分连成一个整体，且下法兰3通过钢丝与底部的肘形进水流道7肘弯段借助混凝土浇筑在一起，上法兰4通过螺栓孔5与水泵基座（图中未示出）连成一个整体。

锥管1下部进水口直径D2与肘形进水流道7肘弯段出口直径相等。根据《泵站设计规范》（GB50265-2010）关于肘形进水流道的规定，取锥管1下部直径D2＝1.2D（其中D为水泵叶轮直径，这里假定为D=1m），则D2=1.2m。锥管上部的出水口直径D1与水泵吸水口直径相等，这里取D1＝D＝1.0m。锥管高度h与常规肘形进水流道7肘弯段高度相当，这里根据设计规范取h=0.35D=0.35m。由此设计得到的锥管呈下大上小的圆锥形，进口直径大于出口直径，过流断面沿流动方向不断收缩，收缩流场使流过水断面上的流态越来越均匀。

叶片2呈上窄下宽的四边形形状，叶片进口位于四边形的底边，出口位于四边形的顶边，叶片进口安放角和出口安放角均为90度，即叶片2位于竖直平面内。叶片2高度为锥管1高度的4/5，即0.28m。叶片出口边宽度为锥管出口直径的1/4，即0.25m。叶片2数量为6枚，6枚叶片2在锥管1内沿圆周方向均匀布置。

下法兰3呈圆环形状，其内径与锥管1底部外径相同，锥管1的壁厚为10mm，则下法兰3内径为1.22m；下法兰3外径约为内径的1.3倍，取1.60m；下法兰3厚度与锥管1厚度相同，取为10mm。下法兰3底部焊接有φ5mm的钢丝60根，均匀分布在圆周上，用以后续与混凝土结构的肘形进水流道7肘弯段一起浇筑，以便于将整流罩完全固定在肘形进水流道7肘弯段上。这样，可以对水泵外壳体起到支撑作用。

上法兰4呈圆环形状，其内径与锥管1出口外径相同，考虑到锥管1的壁厚为10mm，则上法兰4内径为1.02m；上法兰4外径应与水泵座环外径相等，这里取1.25m；上法兰4厚度与锥管1厚度相同，取为10mm。上法兰4通过铸造方式与锥管1形成一个整体。上法兰上分布有12个φ20mm螺栓孔，这样，在整流罩施工完成并固定于肘形进水流道7后，则可将水泵体通过螺栓固定在整流罩上。

下面具体说明泵站肘形进水流道末端整流罩的工作原理和过程：

水流经过肘形进水流道7肘弯段之后，直接进入整流罩的控制区域，由于受到整流罩叶片2所控制，原来可能出现的圆周流动和环量被减弱甚至消除，从整流罩流出的水流角度与叶片2安放角相同，基本为90度，满足轴向出流要求，且流态均匀度大大提高。这样，水流以这样的角度和均匀度进入水泵叶轮后，水泵所需要的均匀来流、无旋、轴向进水的理想条件得到满足，水泵压力脉动降低、效率改善、运行稳定性提高。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。