CN119146097B - 一种改善小流量驼峰现象的消防泵 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种改善小流量驼峰现象的消防泵,其包括蜗壳、叶轮、旋转轴,蜗壳包括前侧壁、进口管、压水室,叶轮包括前盖板、后盖板、叶片、进口环;其特征在于:进口环的外周面设置有调节环,调节环相对于进口环可转动地设置,调节环包括环体、第一导流叶片、第一连通孔,环体的外周面设置有第一导流叶片,多个第一导流叶片沿周向均匀分布,进口环的左端面通过连接件连接有端盖环;进口环上开设有第二连通孔,第二连通孔设置于调节环的右侧。本发明能够提高对消防泵进口处的非定常流动和压力脉动的调节效果,能够减小空化性能和进口二次流,从而能够改善或消除小流量驼峰现象,提高消防泵的水力性能、运行稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及消防泵技术领域,具体涉及一种改善小流量驼峰现象的消防泵。
背景技术
如图1所示,现有的消防泵,其包括蜗壳、离心式叶轮、旋转轴,叶轮可旋转地安装于蜗壳内,叶轮安装于旋转轴上,旋转轴与电机传动连接,蜗壳包括前侧壁、进口管、压水室,进口管、压水室分别连接于前侧壁的上、下游,叶轮包括前盖板、后盖板、叶片、进口环,多个叶片沿周向均匀分布且连接于前盖板与后盖板之间,前盖板的进口端设置有进口环,进口环与进口管的凹部相配合设置;进口环的外周面设置有导流叶片,导流叶片相对于进口环固定设置。但现有的消防泵仍然存在消防泵进口处的非定常流动较大、空化性能和进口二次流影响较大、存在驼峰现象而影响消防泵的水力性能、运行稳定性的问题。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中存在的不足,提供一种改善小流量驼峰现象的消防泵,其通过调节环、第二导流叶片、第二连通孔、第三导流叶片和/或第三连通孔的优化设计,能够提高对消防泵进口处的非定常流动和压力脉动的调节效果,能够减小空化性能和进口二次流,从而能够改善或消除小流量驼峰现象,提高消防泵的水力性能、运行稳定性。
为了实现上述目的,本发明采用的技术方案为:
一种改善小流量驼峰现象的消防泵,其包括蜗壳、离心式叶轮、旋转轴,叶轮可旋转地安装于蜗壳内,叶轮安装于旋转轴上,旋转轴与电机传动连接,蜗壳包括前侧壁、进口管、压水室,进口管、压水室分别连接于前侧壁的上、下游,叶轮包括前盖板、后盖板、叶片、进口环,多个叶片沿周向均匀分布且连接于前盖板与后盖板之间,前盖板的进口端设置有进口环,进口环与进口管的凹部相配合设置;其特征在于:进口环的外周面设置有调节环,调节环相对于进口环可转动地设置,调节环在前盖板外侧面的回流液体的冲击下旋转,调节环包括环体、第一导流叶片、第一连通孔,环体的外周面设置有第一导流叶片,多个第一导流叶片沿周向均匀分布;进口环的左端面通过连接件连接有端盖环,端盖环与进口环之间形成配合槽,环体设置于该配合槽内,环体上开设有一个或多个第一连通孔,第一连通孔沿径向设置,使得环体与配合槽之间的间隙内充满动态液体。
进一步地,所述进口环上开设有一个或多个第二连通孔,第二连通孔沿径向设置,第二连通孔设置于调节环或环体的右侧,使得部分回流液体经第二连通孔提前回流至叶片的进口处。
进一步地,所述进口环的内周面固定设置有第二导流叶片,多个第二导流叶片沿周向均匀分布,第二导流叶片的轴向长度大于调节环与第二连通孔轴向长度之和。
进一步地,所述第二导流叶片上开设有凹槽,凹槽的位置与第二连通孔的位置对应设置,也即凹槽与第二连通孔具有大致相同的轴向位置;凹槽的径向深度大于第二导流叶片径向宽度的一半且小于第二导流叶片的径向宽度。
进一步地,所述第二导流叶片的下游端设置有倾斜部,倾斜部紧邻凹槽设置,且倾斜部的内径小于凹槽槽顶的内径,也即倾斜部自凹槽向着径向内侧延伸,倾斜部与叶轮的旋转轴线之间的夹角为5°-30°;第二导流叶片的轴向长度大致等于进口环的轴向长度。
进一步地,所述进口环的外周面固定设置有第三导流叶片,多个第三导流叶片沿周向均匀分布,第三导流叶片紧邻第二连通孔设置。
进一步地,所述第三导流叶片的径向宽度小于第一导流叶片的径向宽度,第三导流叶片的横截面呈三角形,且第三导流叶片左端的径向宽度小于右端的径向宽度。
进一步地,所述进口环上开设有一个或多个第三连通孔,第三连通孔分别连通该配合槽与相邻两个第二导流叶片之间的流道,使得该配合槽内的液体可部分经第三连通孔流动至相邻两个第二导流叶片之间的流道,从而能够调节调节环的旋转效果、叶轮进口处的压力分布。
进一步地,所述第二连通孔的孔径/横截面积>第一连通孔的孔径/横截面积>第三连通孔的孔径/横截面积。
进一步地,所述第二连通孔的孔径/横截面积是第一连通孔孔径/横截面积的2-7倍,第一连通孔的孔径/横截面积是第三连通孔孔径/横截面积的2-5倍;第一导流叶片、第二导流叶片、第三导流叶片为弧形或直板形导流叶片,且其倾斜方向为相对于叶轮的旋转轴线倾斜设置。
本发明的一种改善小流量驼峰现象的消防泵,调节环在前盖板外侧面的回流液体的冲击下旋转,第二连通孔使得部分回流液体经第二连通孔提前回流至叶片的进口处,相对于现有技术(如图1所示),能够提高对消防泵进口处的非定常流动和压力脉动的调节效果,能够减小空化性能和进口二次流,从而能够改善或消除小流量驼峰现象,提高消防泵的水力性能、运行稳定性。
本发明通过第二导流叶片、第三导流叶片的设计,能够更好的提高对消防泵进口处的非定常流动和压力脉动的调节效果,能够更好的减小空化性能和进口二次流,从而能够改善或消除小流量驼峰现象,提高消防泵的水力性能、运行稳定性。
附图说明
图1为现有技术消防泵结构示意图;
图2为本发明改善小流量驼峰现象的消防泵结构示意图;
图3为本发明改善小流量驼峰现象的消防泵结构示意图;
图4为本发明改善小流量驼峰现象的消防泵局部放大结构示意图。
图中:蜗壳1、前侧壁11、进口管12、压水室13、离心式叶轮2、旋转轴3、前盖板21、后盖板22、叶片23、进口环24、调节环25、第二导流叶片26、第二连通孔27、第三导流叶片28、端盖环29、环体30、第一导流叶片31、第一连通孔32、凹槽33、倾斜部34、第三连通孔35。
具体实施方式
为使本发明的技术方案及其优点更加清楚,下面将结合附图对本发明的技术方案作进一步清楚、完整的详细描述,可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅是本发明的部分实施例,其仅用于解释本发明,而非对本发明的限定。需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本发明相关的部分/结构,其他相关部分可参考通常设计,在不冲突的情况下,本发明中的实施例及实施例中的技术特征可以相互组合以得到新的实施例。
基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。此外,除非另有定义,本发明描述中所使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内一般技术人员所理解的通常含义。
下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
如图2-4所示,一种改善小流量驼峰现象的消防泵,其包括蜗壳1、离心式叶轮2、旋转轴3,叶轮2可旋转地安装于蜗壳1内,叶轮2安装于旋转轴3上,旋转轴3与电机传动连接,蜗壳1包括前侧壁11、进口管12、压水室13,进口管12、压水室13分别连接于前侧壁11的上、下游,叶轮2包括前盖板21、后盖板22、叶片23、进口环24,多个叶片23沿周向均匀分布且连接于前盖板21与后盖板22之间,前盖板21的进口端设置有进口环24,进口环24与进口管12的凹部相对应/相配合设置;其特征在于:进口环24的外周面设置有调节环25,调节环25相对于进口环24可转动地设置,调节环25在前盖板21外侧面的回流液体的冲击下旋转(回流液体冲击第一导流叶片31使得调节环25旋转),调节环25包括环体30、第一导流叶片31、第一连通孔32,环体30的外周面设置有第一导流叶片31,多个第一导流叶片31沿周向均匀分布;进口环24的左端面通过螺纹连接件连接有端盖环29,端盖环29与进口环24之间形成配合槽,环体30设置于该配合槽内,环体30上开设有一个或多个第一连通孔32,第一连通孔32沿径向设置,使得环体30与配合槽之间的微小间隙内充满动态液体(类似于液体动压轴承效果)。
进口环24上开设有一个或多个第二连通孔27,第二连通孔27沿径向设置,第二连通孔27设置于调节环25或环体30的右侧,使得部分回流液体经第二连通孔27提前回流至叶片23的进口处。
本发明的一种改善小流量驼峰现象的消防泵,调节环25在前盖板21外侧面的回流液体的冲击下旋转,第二连通孔27使得部分回流液体经第二连通孔27提前回流至叶片23的进口处,相对于现有技术(如图1所示),能够提高对消防泵进口处的非定常流动和压力脉动的调节效果,能够减小空化性能和进口二次流,从而能够改善或消除小流量驼峰现象,提高消防泵的水力性能、运行稳定性。
在一实施例中,进口环24的内周面固定设置有第二导流叶片26,多个第二导流叶片26沿周向均匀分布,第二导流叶片26的轴向长度大于调节环25与第二连通孔27轴向长度之和。本发明通过第二导流叶片26的设计能够促进/提高进口环24上游端的回流液体向叶片23进口处的回流效果。
进一步地,第二导流叶片26上开设有凹槽33,凹槽33的位置与第二连通孔27的位置对应设置,也即凹槽33与第二连通孔27具有大致相同的轴向位置;凹槽33的径向深度大于第二导流叶片26径向宽度的一半且小于第二导流叶片26的径向宽度。
第二导流叶片26的下游端设置有倾斜部34,倾斜部34紧邻凹槽33设置,且倾斜部34的内径小于凹槽33槽顶的内径,也即倾斜部34自凹槽33向着径向内侧延伸,倾斜部34与叶轮2的旋转轴线之间的夹角为10°-18°;第二导流叶片26的轴向长度大致等于进口环24的轴向长度。本发明通过凹槽33、倾斜部34的设计能够促进/提高第二连通孔27内的回流液体向叶片23进口处的回流效果。
在一实施例中,进口环24的外周面固定设置有第三导流叶片28,多个第三导流叶片28沿周向均匀分布,第三导流叶片28紧邻第二连通孔27设置。通过第三导流叶片28的设计能够促进回流液体向第二连通孔27内流动。
进一步地,第三导流叶片28的径向宽度小于第一导流叶片31的径向宽度,第三导流叶片28的横截面呈三角形,且第三导流叶片28左端的径向宽度小于右端的径向宽度。本发明通过第三导流叶片28与第一导流叶片31的配合设计能够进一步促进回流液体向第二连通孔27内流动。
本发明通过第二导流叶片26、第三导流叶片28的设计,能够更好的提高对消防泵进口处的非定常流动和压力脉动的调节效果,能够更好的减小空化性能和进口二次流,从而能够改善或消除小流量驼峰现象,提高消防泵的水力性能、运行稳定性。
在一实施例中,进口环24上开设有一个或多个第三连通孔35,第三连通孔35分别连通该配合槽与相邻两个第二导流叶片26之间的流道,使得该配合槽内的液体可部分经第三连通孔35流动至相邻两个第二导流叶片26之间的流道,从而能够调节调节环25的旋转效果、叶轮2进口处的压力分布。
进一步地,第二连通孔27的孔径/横截面积>第一连通孔32的孔径/横截面积>第三连通孔35的孔径/横截面积。
第二连通孔27的孔径/横截面积是第一连通孔32孔径/横截面积的2-6倍,第一连通孔32的孔径/横截面积是第三连通孔35孔径/横截面积的2-4倍。
在一实施例中,第一导流叶片31、第二导流叶片26、第三导流叶片28为弧形或直板形导流叶片,且其倾斜方向为相对于叶轮2的旋转轴线倾斜设置。
本发明的一种改善小流量驼峰现象的消防泵,其通过调节环25、第二导流叶片26、第二连通孔27、第三导流叶片28和/或第三连通孔35的优化设计,能够提高对消防泵进口处的非定常流动和压力脉动的调节效果,能够减小空化性能和进口二次流,从而能够改善或消除小流量驼峰现象,提高消防泵的水力性能、运行稳定性。
上述实施方式是对本发明的说明,不是对本发明的限定,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的保护范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种改善小流量驼峰现象的消防泵,其包括蜗壳(1)、离心式叶轮(2)、旋转轴(3),叶轮可旋转地安装于蜗壳内,叶轮安装于旋转轴上,旋转轴与电机传动连接,蜗壳包括前侧壁(11)、进口管(12)、压水室(13),进口管、压水室分别连接于前侧壁的上、下游,叶轮包括前盖板(21)、后盖板(22)、叶片(23)、进口环(24),多个叶片沿周向均匀分布且连接于前盖板与后盖板之间,前盖板的进口端设置有进口环,进口环与进口管的凹部相配合设置;
其特征在于:进口环(24)的外周面设置有调节环(25),调节环相对于进口环可转动地设置,调节环在前盖板外侧面的回流液体的冲击下旋转,调节环包括环体(30)、第一导流叶片(31)、第一连通孔(32),环体的外周面设置有第一导流叶片,多个第一导流叶片沿周向均匀分布;进口环的左端面通过连接件连接有端盖环(29),端盖环与进口环之间形成配合槽,环体设置于该配合槽内,环体上开设有一个或多个第一连通孔(32),第一连通孔沿径向设置,使得环体与配合槽之间的间隙内充满动态液体。
2.如权利要求1所述的一种改善小流量驼峰现象的消防泵,其特征在于,所述进口环(24)上开设有一个或多个第二连通孔(27),第二连通孔沿径向设置,第二连通孔设置于调节环(25)或环体(30)的右侧,使得部分回流液体经第二连通孔提前回流至叶片的进口处。
3.如权利要求2所述的一种改善小流量驼峰现象的消防泵,其特征在于,所述进口环(24)的内周面固定设置有第二导流叶片(26),多个第二导流叶片沿周向均匀分布,第二导流叶片的轴向长度大于调节环(25)与第二连通孔(27)轴向长度之和。
4.如权利要求3所述的一种改善小流量驼峰现象的消防泵,其特征在于,所述第二导流叶片(26)上开设有凹槽(33),凹槽的位置与第二连通孔(27)的位置对应设置,也即凹槽与第二连通孔具有相同的轴向位置;凹槽的径向深度大于第二导流叶片径向宽度的一半且小于第二导流叶片的径向宽度。
5.如权利要求4所述的一种改善小流量驼峰现象的消防泵,其特征在于,所述第二导流叶片(26)的下游端设置有倾斜部(34),倾斜部紧邻凹槽(33)设置,且倾斜部的内径小于凹槽槽顶的内径,也即倾斜部自凹槽向着径向内侧延伸,倾斜部与叶轮的旋转轴线之间的夹角为5°-30°;第二导流叶片的轴向长度等于进口环(24)的轴向长度。
6.如权利要求5所述的一种改善小流量驼峰现象的消防泵,其特征在于,所述进口环(24)的外周面固定设置有第三导流叶片(28),多个第三导流叶片沿周向均匀分布,第三导流叶片紧邻第二连通孔(27)设置。
7.如权利要求6所述的一种改善小流量驼峰现象的消防泵,其特征在于,所述第三导流叶片(28)的径向宽度小于第一导流叶片(31)的径向宽度,第三导流叶片的横截面呈三角形,且第三导流叶片左端的径向宽度小于右端的径向宽度。
8.如权利要求7所述的一种改善小流量驼峰现象的消防泵,其特征在于,所述进口环(24)上开设有一个或多个第三连通孔(35),第三连通孔分别连通该配合槽与相邻两个第二导流叶片(26)之间的流道,使得该配合槽内的液体可部分经第三连通孔流动至相邻两个第二导流叶片之间的流道,从而能够调节调节环(25)的旋转效果、叶轮进口处的压力分布。
9.如权利要求8所述的一种改善小流量驼峰现象的消防泵,其特征在于,所述第二连通孔(27)的孔径/横截面积>第一连通孔(32)的孔径/横截面积>第三连通孔(35)的孔径/横截面积。
10.如权利要求8所述的一种改善小流量驼峰现象的消防泵,其特征在于,所述第二连通孔(27)的孔径/横截面积是第一连通孔(32)孔径/横截面积的2-7倍,第一连通孔的孔径/横截面积是第三连通孔(35)孔径/横截面积的2-5倍;第一导流叶片(31)、第二导流叶片(26)、第三导流叶片(28)为弧形或直板形导流叶片,且其倾斜方向为相对于叶轮的旋转轴线倾斜设置。
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