一種改善射流式離心泵自吸性能的導葉的制作方法
【專利摘要】本發明涉及一種能改善射流式離心泵自吸性能的導葉。其方法是：在原型導葉背面添加與導葉出口數目相同的擋板，擋板的軸向尺寸應大于等于導葉出口背面到泵腔出口最遠位置處的距離，擋板的徑向尺寸應與導葉出口上邊緣平齊，擋板的厚度可與徑向加強筋厚度保持一致，擋板數N1等于導葉出口數N3，擋板位置與徑向加強筋夾角為采用這種形式的導葉，能有效阻擋來自每個導葉出口圓周方向的出流，使泵腔內氣體得到充分分離，達到在泵腔容積較小或泵腔出口離導葉較近的情況下，提高射流式離心泵自吸性能的目的。
【專利說明】
一種改善射流式離心泵自吸性能的導葉
技術領域
[0001] 本發明涉及一種射流式離心栗的主要部件，特別涉及到一種能改善射流式離心栗 自吸性能的導葉。
【背景技術】
[0002] 射流式離心栗是一種由射流器與離心葉輪組合設計而成的水栗。與普通離心栗相 比，射流式離心栗具有工作可靠、使用方便、二次啟動無需灌水、無需安裝底閥、可實現自吸 等優點，在園林噴灌、農業滴灌等節水系統中前景十分廣泛。射流式離心栗是一種自吸栗， 自吸栗自吸性能的指標主要是指自吸時間和自吸高度，自吸性能的優劣是評價自吸栗的重 要指標之一。基于使用環境及便于移動等因素的考慮，射流式離心栗栗腔的容積在研制過 程中會受到一定的限制，這種情況容易導致該型栗在自吸過程中，氣體受液體流動的耦合 作用在栗腔內做圓周運動，氣液兩相圓周流動會導致栗腔內部氣液分離不充分，同時流過 栗腔出口的氣液兩相圓周流動會阻礙分離出的氣體向栗腔出口的排出，最終影響自吸性 能，使其不滿足用戶要求。
[0003] 因此，設計一種在自吸過程中能阻止栗腔內部氣液兩相流做圓周流動，使栗腔內 氣液得到充分分離，進而提高自吸性能的導葉至關重要。

【發明內容】

[0004] 本發明的目的在于提供一種針對射流式離心栗導葉的新型改型方案，該方案使得 栗腔內的氣液兩相流得到充分分離，達到在栗腔容積較小或栗腔出口離導葉較近的情況 下，提高射流式離心栗自吸性能的目的。這種改型后的導葉相比于原型導葉，射流式離心栗 自吸性能得到了大幅的提高，并且對射流式離心栗的運行效率影響不大。
[0005] 為實現上述目的，本發明采用如下方案：
[0006] 栗腔是射流式離心栗的主要部件，在自吸過程中用于對栗腔內部的氣液兩相流進 行分離，進而將分離出的氣體排出栗腔。通過研究發現，從導葉出口流出的氣液兩相流會在 栗腔內部形成圓周流動，而氣液兩相圓周流動會使氣體不能得到充分分離，不利于氣體向 出口的排出，降低了射流式離心栗的自吸性能。為了阻止這種氣液兩相圓周流動的形成，在 導葉背面添加與導葉出口數目相同的擋板，擋板位置與導葉出口呈一定角度，用以阻擋來 自每個導葉出口圓周方向的出流。
[0007] 上述方案中，擋板數見=徑向加強筋數n2=導葉出口數n3,即擋板數取決于導葉出

口數，徑向加強筋與導葉出口位置的夾角為0°且均勻分布，擋板位置與徑向加強筋夾角為 \ 且均勻分布，擋板位置與導葉出口夾角為 i均勻分布。 /
[0008] 上述方案中，擋板的軸向尺寸應以能阻止在栗腔出口處形成氣液兩相圓周流動為 宜，即擋板軸向尺寸大于等于導葉出口背面到栗腔出口最遠位置處的距離;擋板的徑向尺 寸與導葉出口上邊緣平齊;擋板的厚度與徑向加強筋厚度保持一致。
[0009] 上述方案中，在導葉與射流器連接處設置定位裝置，該定位裝置由在導葉上開設 的凹槽和在射流器上預留的凸臺組成，所述凸臺尺寸與導葉上開的凹槽尺寸相匹配，起到 定位作用；采用該定位裝置是為便于導葉和射流器裝配過程中二者的定位，以使擋板處于 正確的安裝位置。
[0010] 在自吸過程中，氣體從射流式離心栗進口管路進入后，與栗腔內射流器進口噴射 出的液體混合，進入葉輪，從葉輪流出后經過導葉，流入栗腔，由于擋板的阻隔，相鄰兩擋板 間的氣液兩相流發生紊亂，形成多漩渦實現氣液分離，最后栗腔內氣體經射流式離心栗出 口管路排出。
[0011] 本發明的有益效果是：
[0012] 采用這種結構的導葉，有效阻止了栗腔內氣液兩相圓周流動的形成，使栗腔內部 氣液得到充分分離，提高了射流式離心栗的自吸性能;另外本發明結構簡單，對射流式離心 栗的運行效率影響不大，并且便于加工制造或在原有模具上的修模。
[0013]本發明經試驗驗證，效果良好。
【附圖說明】
[0014] 圖1為射流式離心栗的結構示意圖；
[0015] 圖2為本發明所述導葉結構改型前后的示意圖，圖(a)為原型導葉，圖(b)為改型后 的導葉；
[0016] 圖3為本發明所述射流器用于定位所預留凸臺的示意圖；
[0017] 圖4為本發明所述導葉和射流器的裝配示意圖；
[0018] 圖5為圖1中F-F向截面栗腔內部氣液兩相流動的示意圖，圖(a)為使用原型導葉栗 腔內部氣液兩相流動情況，圖(b)為使用改型導葉栗腔內部氣液兩相流動情況。
[0019] 附圖標記說明：
[0020] 1-進口管路、2-射流器、3-離心葉輪、4-導葉、5-栗腔、6-出口管路、背面擋板1-41、 背面擋板Π -42、背面擋板ΙΠ -43、背面擋板IV-44、背面擋板V-45、導葉出口-46、圓周加強 筋-47、徑向加強筋-48、定位凹槽-71、定位凸臺-72、定位裝置-73。
【具體實施方式】
[0021] 如圖1所示，一種具有自吸性能的射流式離心栗，包括進口管路1、射流器2、離心葉 輪3、導葉4、栗腔5和出口管路6。
[0022] 圖2(a)所示為射流式離心栗的原型導葉，圖2(b)所示為改型后的導葉，即一種能 改善射流式離心栗自吸性能的導葉，其優化結構是在原型導葉背面添加與導葉出口數目相 同的擋板，用以阻擋來自每個導葉出口圓周方向的出流，包括背面擋板141、背面擋板Π 42、 背面擋板ΙΠ 43、背面擋板IV44、背面擋板V 45、導葉出口 46、圓周加強筋47、徑向加強筋48、 定位凹槽71，擋板的軸向尺寸應大于等于導葉出口背面到栗腔出口最遠位置處的距離，擋 板的徑向尺寸應與導葉出口上邊緣平齊，擋板的厚度可與徑向加強筋厚度保持一致，擋板 數見等于導葉出口數N3,擋板位置與徑向加強筋夾角戈
且均勻分布。
[0023] 如圖3所示，射流器2設置有與導葉4定位凹槽71配合起定位作用的定位凸臺72。
[0024] 如圖4所示，定位裝置73是通過導葉4和射流器2裝配組成。
[0025] 如圖5(a)所示，所述原型導葉作為射流式離心栗的導葉時，在自吸過程中從導葉 出口流出的氣液兩相流通過親合作用會在栗腔內部形成圓周流動，而氣液兩相圓周流動會 使栗腔內部的氣液兩相不能得到充分的分離，同時流過栗腔出口的氣液兩相圓周流動會阻 礙分離出的氣體向栗腔出口的排出，降低了射流式離心栗的自吸性能。
[0026] 如圖5(b)所示，所述改型后的導葉作為射流式離心栗的導葉時，在自吸過程中從 導葉出口流出的氣液兩相流會因為擋板的阻礙作用產生交錯、混雜的漩渦流動，這些漩渦 有利于栗腔內部氣液兩相得到充分分離，使栗腔內部的氣體能夠更好更快的向栗腔出口排 出，進而提高射流式離心栗的自吸性能。
[0027] 本發明經試驗驗證，安轉改型后的導葉使該型射流式離心栗在相同的自吸時間 內，自吸高度由4.5m提升到8.0m左右，自吸性能改善效果良好。
[0028] 最后應說明的是：以上實施例僅用以說明本發明的技術方案，而非對其限制;其中 用于阻止射流式離心栗內部氣液兩相圓周流動形成的擋板是本方案中不可缺少的部分，但 并不對其進行限制，只要能夠對所述射流式離心栗內部氣液兩相圓周流動的形成起抑制作 用的方案都在本發明的保護之列。盡管參照前述各實施例對本發明進行了詳細的說明，本 領域的普通技術人員應當理解;其依然可以對前述實施例所記載的技術方案進行修改，或 者對其中部分技術特征進行等同替換;而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質 脫離本發明各實施例技術方案的精神和范圍。
【主權項】
1. 一種改善射流式離屯、累自吸性能的導葉，其特征在于，導葉背面設置有擋板， 擋板數化二徑向加強筋數化=導葉出口數化，即擋板數取決于導葉出口數，擋板位置與 導葉出口夾角關a均勻分布，徑向加強筋與導葉出口位置的夾角為0°且均勻分 布，擋板位置與徑向加強筋夾角夫邑均勻分布。2. 根據權利要求1所述的一種改善射流式離屯、累自吸性能的導葉，其特征在于，所述擋 板的軸向尺寸大于等于導葉出口背面到累腔出口最遠位置處的距離;擋板的徑向尺寸與導 葉出口上邊緣平齊;擋板的厚度可與徑向加強筋厚度保持一致。3. 根據權利要求1所述的一種改善射流式離屯、累自吸性能的導葉，其特征在于，在導葉 與射流器連接處設置定位裝置，該定位裝置由在導葉上開設的凹槽和在射流器上預留的凸 臺組成。4. 根據權利要求3所述的一種改善射流式離屯、累自吸性能的導葉，其特征在于，所述凸 臺尺寸與導葉上開的凹槽尺寸相匹配。
【文檔編號】F04D29/44GK105937507SQ201610387410
【公開日】2016年9月14日
【申請日】2016年6月2日
【發明人】李貴東, 王洋, 冒杰云, 曹璞鈺, 吳文
【申請人】江蘇大學