[发明专利]侧流道泵体的水力结构

说明书

本发明公开了一种侧流道泵体的水力结构，包括侧流道，所述侧流道为螺旋结构，所述侧流道的流入口为椭圆形、流出口为圆形，设定所述流入口的圆心、所述流出口的圆心到所述侧流道的螺旋中心的距离分别为R1和R2，其中，2/5≤R1/R2≤3/5；设定所述流入口的圆心到螺旋中心所在直线与所述流出口的圆心到螺旋中心所在直线的夹角为α，其中，30°≤α≤45°；所述流出口连接有一段直流道，该直流道与所述侧流道螺旋所在的圆相切与所述流出口与所述直流道的连接处。本发明的具有减少径向涡流产生、降低介质流动损失、增大侧流道泵体的泵送流量和扬程的优点。

技术领域

本发明涉及流体机械技术领域，特别是涉及一种侧流道泵体的水力结构。

背景技术

侧流道泵是一种介于离心泵和容积泵之间的径向式叶片泵，具有小流量、高扬程的特点，适用于输送无杂质、无颗粒、不易结晶的清洁介质，以及气液混合的清洁介质等。传统的侧流道泵体的侧流道一般为圆弧形结构，流体介质在圆弧形侧流道间与侧流道壁碰撞容易产生径向涡流，增大了介质的流动损失从而阻碍了介质流动，减小了侧流道泵体的泵送流量和扬程。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种侧流道泵体的水力结构，具有减少径向涡流产生、降低介质流动损失、增大侧流道泵体的泵送流量和扬程的优点。

本发明采用的技术方案是：

一种侧流道泵体的水力结构，包括侧流道，所述侧流道为螺旋结构，所述侧流道的流入口为椭圆形、流出口为圆形，设定所述流入口的圆心、所述流出口的圆心到所述侧流道的螺旋中心的距离分别为R1和R2，其中，2/5≤R1/R2≤3/5；设定所述流入口的圆心到螺旋中心所在直线与所述流出口的圆心到螺旋中心所在直线的夹角为α，其中，30°≤α≤45°；所述流出口连接有一段直流道，该直流道与所述侧流道螺旋所在的圆相切与所述流出口与所述直流道的连接处。

本发明的工作原理是：侧流道呈螺旋线状结构，侧流道一侧设有叶轮，介质从流入口进入侧流道，在高速旋转叶轮离心力的作用下获得充足动能，介质随叶轮转动在螺旋线状的侧流道内加速流动，运动介质脱离叶轮时沿叶轮切向击打在所述侧流道的上，螺旋线状的侧流道相对于传统的圆弧形流道，介质与侧流道内壁的冲击角度较小，能够减少介质流动的损失，减少紊流的产生，能够使介质的动力势能在侧流道中沿介质运动方向逐渐有序增大，起到增大泵体流量和扬程的作用；流入口为椭圆形，椭圆结构有助于介质通过椭圆形的流入口后，液体能够拥有进行螺旋上升的空间距离，并获得足够能量，同时在介质为气液混合状态时，椭圆形的流入口便于密度相对较小的气体向上排逸，有助于提高气液混合介质的输送效率；设定流入口的圆心、流出口的圆心到侧流道的螺旋中心的距离分别为R1和R2，其中，2/5≤R1/R2≤3/5，该结构有利于保留介质的较高流速度同时获得足够的压力势能，有助提高泵体的扬程，流出口连接有一段直流道，该直流道与侧流道螺旋所在的圆相切与流出口与直流道的连接处，与侧流道相切于流出口的直流道有减小切向脱离流出口的高速介质与侧流道内壁的碰撞角度，有助于减少流动损失使介质顺利进入下一级流道。

所述的测流道可以是单侧流道或双侧流道中的任意一种。

优选的，所述侧流道内设有叶轮，所述叶轮上设有直片状的叶片，所述叶片的数量为20-40片。

本发明的工作原理是：因侧流道泵属于小流量、高扬程泵，较多和较密集的叶片能够让介质在叶轮中获得更充足的动能，其叶片数量与叶轮的直径呈正相关。

优选的，设定所述叶片长度为L，设定所述叶轮的半径为R，其中，2/5≤L/R≤2/3。

本发明的工作原理是：所述叶轮更适合输送为液体状态的介质，在叶轮半径不变化的情况下，叶片长度和叶轮半径比值越大，则叶片越长，较长的叶片在高速旋转过程中能够对液体介质施加充足的离心力，以让液体介质获得更大的动能，提高泵体泵送介质的效率。