[实用新型]一种防气蚀离心泵闭式叶轮结构

说明书

技术领域：

本实用新型专利涉及一种离心泵用叶轮，特别涉及一种防气蚀性能好的离心泵闭式叶轮。

背景技术：

气蚀破坏是制约水力机械向高速化、大型化发展的技术难题。离心泵运行时，液体沿着泵入口进入叶轮的过程中并不能从泵中获取足够的能量，其流动过程伴随着压力的不断降低，而在叶轮前缘附近压力降到最低。当液体的压力低于当前温度下该液体的饱和蒸汽压力时，液体将发生汽化现象。离心泵运行过程叶轮前缘最低压力值往往低于当前温度下的饱和蒸汽压力，从而造成叶轮前缘附近区域的部分液体发生汽化。则叶轮附近部分区域被汽化空泡所占据，随着液体及空泡沿着叶轮流道的流动不断获取能量，其压力逐渐提升。当压力高于当前温度下的饱和蒸汽压力时汽化空泡又会发生液化。由于气体和液体密度的差异悬殊，汽化及液化过程伴随着局部范围内液体的瞬间汇聚及扩散，从而对叶轮表面造成强烈的高频射流冲击甚至电化学腐蚀。气蚀对叶轮的破坏不仅影响到叶轮本事做功能力的发挥，其破损不仅造成直接的经济损失，其维护过程亦对整个系统的稳定运行提出了挑战。目前仍没有解决此问题的完善方法，通常采用的缓解气蚀破坏的方法包括三类：(1)采用抗气蚀材料制作叶轮，使其抗气蚀能力得到增强；(2)优化设计泵流道及叶轮型线降低泵内发生气蚀的可能性；(3)增加入口辅助装置，在一定程度上提升入口压力从而减少气蚀发生的可能性。本实用新型公开一种利用高压液体补充至叶轮前缘降低气蚀发生的离心泵闭式叶轮形式，为提升离心泵的抗气蚀性能提供一种解决方案。

实用新型内容：

本实用新型提供了一种防气蚀离心泵闭式叶轮结构，以降低泵内发生气蚀的可能性，提高离心泵防气蚀性能。

为了达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种防气蚀离心泵闭式叶轮，包括前盖板、后盖板、叶片、密封环、轴向连接孔、出流孔，其特征在于：密封环与泵盖之间存在环形间隙；密封环内侧后盖板上有若干轴向连接孔，轴向连接孔的数量与叶片数量相同，此孔沿着轴线方向自叶轮后盖板通向叶片前缘中叶展附近；每个叶片有三个出流孔，分别将叶片前缘前盖板处、中叶展处、后盖板处与轴向连通孔相连。

叶轮出口的高压液体通过后盖板与泵盖的间隙流经密封环处的环形间隙，压力得到降低；液体继续经过轴向连接孔及出流孔从叶轮前缘定量流出，一方面可以增加叶轮前缘附近压力降低气蚀发生的可能性，另一方面在叶片附近形成一层液膜从而降低气蚀对叶片的损坏。

本实用新型公开的防气蚀叶轮与现有技术相比具有如下优点：

结构及制造工艺简单，防气蚀性能好，防气蚀的同时可起到平衡叶轮轴向力的作用。

附图说明：

图1防气蚀离心泵闭式叶轮结构示意图。

图中101-叶片；102-出流孔；103-密封圈；104-前盖板；105-泵体；106-蜗壳；107-泵盖；108-后盖板；109-轴向连接孔；110-密封环；111-轴套；112-填料密封；113-泵轴。

具体实施方式：

下面结合附图对本实用新型进一步说明。

如图1所示，一种防气蚀离心泵闭式叶轮，包括前盖板104、后盖板108、叶片101、密封环110、轴向连接孔109、出流孔102，其特征在于：密封环110与泵盖107之间存在环形间隙；密封环110内侧后盖板108上有若干轴向连接孔109，轴向连接孔109的数量与叶片101数量相同，此孔沿着轴线方向自叶轮后盖板108通向叶片101前缘中叶展附近；每个叶片有三个出流孔，分别将叶片前缘前盖板处、中叶展处、后盖板处与轴向连通孔相连。

本实用新型的工作原理是：叶轮出口的高压液体通过后盖板108与泵盖107的间隙流经密封环110处的环形间隙，压力得到降低；液体继续经过轴向连接孔109及出流孔102从叶轮前缘定量流出。在此流动过程中，伴随着高压液体在叶片101前缘附近的定量流出带来叶片101前缘附近流体压力得到提升，进而降低气蚀发生的可能性；另外，叶片101前缘附近稳定的出流会形成一层液膜可降低气蚀发生时对叶片的破坏。