翼型集流管的小流量高扬程旋壳泵的制作方法

专利名称：翼型集流管的小流量高扬程旋壳泵的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及的是一种集流管采用对称翼型的高效旋壳泵，具体是一种采用翼 型集流管的小流量高扬程旋壳泵。属于泵技术领域，
背景技术：
泵类产品主要有离心泵、混流泵、轴流泵、旋涡泵和往复泵等.具有较为广泛的型 谱覆盖范围，但在小流量、高扬程的范围内，仍没有较为理想的产品。在此领域应用的产品 大多为高速泵、多级泵和往复泵，而高速泵、多级泵和往复泵则体积庞大笨重、易损件多、维 修费用高、工作量大且价格昂贵，往复泵出口压力有脉动无法满足大部分工业生产的需要， 离心泵在小流量、高扬程的工况条件下，效率低，耗能高，不宜推广使用。而旋喷泵叶轮和旋 壳(相当于泵体)同步旋转，成功避免了在低比转速泵中占损失比例较大的圆盘摩擦损失， 使得其效率比一般低比转速离心泵的效率要高得多。旋喷泵是一种性能优良的小流量、高扬程的低比转速离心泵，尤其适合比转速在 30以下使用。该泵的主要工作部件为一个由叶轮和同步旋转的旋壳组成的转子和一个静 止的集流管。流入的流体在叶轮离心力的作用下获得能量并进入旋壳内，并与旋壳同步旋 转，在旋壳的内壁处流体线速度达到最大值，静止的集流管收集该处的流体，并将流体的速 度能转化为压力能，由此泵产生很高的扬程。在这工作过程中，集流管处于旋壳内高速旋转的流体中，因而集流管在旋壳中有 液体绕流作用，不同集流管的外部形状，绕流阻力也是不同的，因而产生的损失也是不同 的。通过联机检索，相关专利如专利号ZL200620074531. 6的《一种在集液管上采用迷宫槽 结构的旋壳泵》，发明了在转子内盖与集液管配合安装处采用台阶式迷宫槽结构，能够减少 转子腔内液体向转子进口处流动；专利号为ZL200710021119. 7的《一种转子腔带径向直叶 片、无叶轮的旋壳泵》，发明了在转子后盖和转子前盖上均设置径向直叶片，提高抗汽蚀性 能；专利号为ZL200520024000. 1的《增压式旋喷泵》，发明了在转子盖与转子的对应面设置 2枚以上的开式叶片，能够有效提高泵的工作效率。这些专利没有对旋壳内的流动进行深 入研究，提高泵的性能是有限的。目前旋壳泵的集流管断面形状为圆形，在旋壳内绕流阻力 大，导致流动损失也大，以至转子腔内的能量损失约占整个泵能量损失的20%，因此通过改 进集流管断面形状，以改善转子腔内的流动状况，减少流动损失，也是提高泵效率的一个主 要的且有效的途径。
发明内容本实用新型提出一种翼型集流管的小流量高扬程旋壳泵，其目的旨在既满足制造 工艺及集流管内部面积变化的要求，又满足绕流阻力最小的要求，从而有效地提高泵的效率。本实用新型的技术解决方案其特征是集流管处于旋壳内的液体中，液体连接液 体进口，液体内有叶轮，叶轮接旋转电机，集流管上开有集流管进口通道和出口管通道，集流管的断面上设翼型，该翼型的前缘是圆滑的，翼型的后缘是尖锐的，翼型两面对称，连接 翼型前缘和翼型后缘中点形成翼型中线，翼型两面到翼型中线的距离相等。本实用新型的优点绕流阻力最小的集流管形状，从而使旋壳内流动损失最小，泵 的效率最高，该型式集流管为对称翼形。将圆形普通集流管改进成对称翼形集流管，结构简 单，制造工艺可行，能够有效地提高泵的效率，根据泵型不同，至少可提高3 %以上，最高达 到8%，对研究节能型高效旋壳泵有着重要意义。

附图1所示采用对称翼型集流管的高效旋壳泵纵剖面构造图。附图2所示集流管断面对称翼型图附图3所示对称翼型集流管纵剖面构造图。图1中1是旋壳、2是集流管、3是旋壳内高速旋转的液体、4是叶轮、5是出口管、6 是集流管进口中心线、7是进口、8是对称翼型前缘、9是对称翼型后缘、10是对称翼型中线 (骨线)、11是集流管进口。
具体实施方式
对照图1、图2和图3，其结构是集流管2处于旋壳1内的液体3中，液体3连接液 体进口 7，液体3内有叶轮4，叶轮4接旋转电机，集流管2上开有集流管进口通道11和出 口管通道5，集流管2的断面上的翼型前缘8是圆滑的，翼型后缘9是尖锐的，翼型两面对 称，连接翼型前缘8和翼型后缘9中点形成翼型中线10，翼型两面到翼型中线10的距离相寸。工作时，从进口 7进入的液体3在叶轮4的作用下，获得能量，具有较高的速度进 入旋壳1内，进入旋壳1内的液体3在旋壳1带动下，与旋壳1同步旋转，集流管2就处于 高速旋转的液体3中，液体3对集流管2有绕流作用，这样集流管2对旋转的液体3产生绕 流阻力，因而不同外形的集流管2产生的阻力也不一样。对称翼型能产生最小的阻力，翼型定义为翼型前缘8是圆滑的，翼型的后缘9是 尖锐的，因翼型两面是对称的，连接翼型前缘8和翼型后缘9中点形成翼型中线10，翼型中 线10的长度用1表示，翼型中线10法线方向上翼型两面之间的距离称为厚度，最大值称为 最大厚度，用f表示，翼型前缘(8)至最大厚度处的距离用e表示，翼型前缘8的半径用R表 示，集流管进口通道直径用d表示。翼型参数定义为R/1 = 0. 05 0. 21，e/Ι = 0. 150. 75，f/Ι = 0. 150. 65，d = 625mm。集流管2上开有集流管进口 11，集流管进口 11正对旋壳1内高速旋转的液体3， 从而收集高速旋转的液体3，并将液体3的速度能转化为压力能，再通过集流管进口通道11 和出口管通道5面积增加速度降低，达到降速增压的作用，由此产生很高的泵扬程。
权利要求翼型集流管的小流量高扬程旋壳泵，其特征是集流管(2)处于旋壳(1)内的液体(3)中，液体(3)连接液体进口7，液体(3)内有叶轮(4)，叶轮(4)接旋转电机，集流管(2)上开有集流管进口通道(11)和出口管通道(5)，集流管(2)断面上的翼型前缘(8)是圆滑的，翼型后缘(9)是尖锐的，翼型两面对称，连接翼型前缘(8)和翼型后缘(9)中点形成翼型中线(10)，翼型两面到翼型中线(10)的距离相等。
2.根据权利要求1所述的翼型集流管的小流量高扬程旋壳泵，其特征是翼型参数定义 为R/1 = 0. 050. 21，e/Ι = 0. 150. 75，f/Ι = 0. 150. 65，d = 625mm ；式中的1表示翼型中线的长度，f表示翼型中线法线方向上翼型两面之间的距离称为厚度， e表示翼型前缘至最大厚度f处的距离， R表示翼型前缘的半径， d表示集流管进口通道直径。
专利摘要本实用新型是一种翼型集流管的小流量高扬程旋壳泵，其特征是集流管处于旋壳内的液体中，液体连接液体进口，液体内有叶轮，叶轮接旋转电机，集流管上开有集流管进口通道和出口管通道，集流管的断面上设翼型，该翼型的前缘是圆滑的，翼型的后缘是尖锐的，翼型两面对称，连接翼型前缘和翼型后缘中点形成翼型中线，翼型两面到翼型中线的距离相等。优点绕流阻力最小的集流管形状，从而使旋壳内流动损失最小，泵的效率最高，该型式集流管为对称翼形。将圆形普通集流管改进成对称翼形集流管，结构简单，制造工艺可行，能够有效地提高泵的效率，根据泵型不同，至少可提高3％以上，最高达到8％，对研究节能型高效旋壳泵有着重要意义。
文档编号F04D29/00GK201650818SQ20102002289
公开日2010年11月24日 申请日期2010年1月11日 优先权日2010年1月11日
发明者姚庆余, 殷震宇, 王春林 申请人:镇江正汉泵业有限公司