[发明专利]离心泵蜗形机壳的入口通道布置

说明书

本发明涉及离心泵蜗形机壳的入口通道布置，入口通道包括第一内径的第一端和第二内径的第二端，第二内径小于第一内径，入口通道具有横截面流动面积及布置在第一端和第二端间的适配器部段，入口通道包括具有表面和第一内径的第一通道部分；与第一通道部分的表面以角度结合的环形凸曲率表面，该角度在第一通道部分的表面和凸曲率表面的切线间处于90°‑110°的范围内，该切线的切点在第一通道部分的表面和凸曲率表面的相交部分中；环形凸曲率表面从第一内径到第二内径减小横截面流动面积，且第一内径选择为对应于大于第二内径的第一可用标准管线内径。本发明还涉及定位在入口管线和离心泵的入口法兰间的法兰构件，离心泵的蜗形机壳和离心泵。

技术领域

本发明涉及用于离心泵的蜗形机壳的新颖的入口通道布置，法兰构件，用于离心泵的蜗形机壳和离心泵。本发明特别涉及给离心泵系列中的不同泵产生基本上恒定的吸入特定速度的新颖蜗形机壳。

背景技术

对其泵特性有影响的离心泵的主要组成部分是叶轮、蜗形机壳，以及特别地，将被泵送的介质引到叶轮的其入口通道。基本上有三种类型的叶轮。所谓的开放式叶轮，一般由毂和附接到毂的工作叶片形成。毂提供有用于将叶轮紧固到泵轴的中心孔。如果毂借助于所谓的后板或罩径向向外地延伸，其中工作叶片在它们的后边缘处相对于所述后板或罩布置，那么该叶轮被称为半开放式叶轮，也就是，工作叶片的前边缘是自由的或开放的。如果工作叶片的前边缘被紧固到板，还有所谓的前板或罩，那么该叶轮被称为封闭式叶轮。

蜗形机壳通常包括：入口通道；前壁，所述前壁在被泵送的介质的流动方向上跟随入口通道，并且连续径向向外地基本上跟随工作叶片的前边缘的形状或叶轮前罩的形状；以及蜗壳。通常，蜗壳在轴向平面中的截面在叶轮旋转的圆周方向上增加到通常或多或少是切向的排放出口开口或者压力出口。蜗形机壳被紧固到泵的后壁或者壳体罩，并且和泵的后壁或壳体罩一起形成设计为容纳至少叶轮的室或者腔，所述叶轮通常是径向或者混合流动类型，并且被安装在轴上以便在被电机驱动时旋转。轴在泵壳体内通过轴承和密封件被支撑，所述密封件例如是机械密封件或填料函，其被设置成相对于泵壳体来密封轴。

叶轮在泵腔内围绕旋转轴线旋转，从而泵送介质并且从泵中通过压力出口或者排放管排放介质，所述泵腔形成在前壁、蜗壳和泵的背部或者后壁之间。排放管可与蜗形机壳相切布置，或者通过提供所谓的弯管(或者鹅颈管)来径向布置。排放流从在蜗形机壳中连续进行其循环的流中分离的点称为分水处。离心泵通常是单级泵，但是双级泵或者多级泵在一些应用中也使用。

具有两种常用的蜗形机壳类型，也就是，单吸式和双吸式。在单吸式类型的情况下，液体从泵的一个轴向侧被吸入，并且被径向/切向地泵送出泵。在双吸式类型中，泵从泵的相对的轴向两侧吸入液体，并且将液体径向/切向地泵送出泵。

因为离心泵可设计为仅以某个实质上狭窄的性能(水头，流速)范围来最优地工作，所以每个泵制造商设计一系列的泵(图8所示)从而使得使用者能够找到对于满足他/她的所有泵送需求的合适的泵。这样的一系列泵具有同样的基础设计，仅蜗形机壳和叶轮的尺寸被改变，即，基础泵依比例做成许多不同的大小。

当离心泵连接到入口管线时，在位于将被泵送的介质引到叶轮的有效区域的泵的入口通道和前壁之间的边界处，在入口管线和入口开口之间几乎总是具有直径上的差异。直径上的差异由于下述两个事实：1)用于在工业工程中传输可泵送介质的金属管是根据国际管线标准来制造的；2)离心泵的性能需求，即，期望的压头和流速，决定了离心泵的入口开口的直径。因为离心泵的尺寸，包括计算的入口开口直径，被设计为对于期望的压头和流速而言是最优的，所以入口开口的直径很少能够匹配管线的直径。