[发明专利]一种实验用可视化的多级混输泵

说明书

本发明的公开了一种实验用可视化的多级深海混输泵，包括有机玻璃外壳，有机玻璃外壳，为长方体状中空结构，有机玻璃外壳，两端分别固定设置入口挡板和内侧出口挡板；内侧出口挡板上设置与有机玻璃外壳同轴的出口轴承座，出口轴承座连接出流段，出流段连接外侧出口挡板，外侧出口挡板固定连接有出口连接管；本发明解决现有实验泵可视化结构在高压及高转速工况进行高速摄像，无法清晰地观测泵进出口段以及每一级泵流道内的流场分布的问题。

技术领域

本发明属于流体机械工程设备技术领域，具体涉及一种实验用可视化的多级深海混输泵。

背景技术

泵是用来输送流体的机械，在实际生产生活中，需要输送的介质常常是气液两相混合物，所需扬程较高，现有的多级混输泵是由多个泵级串联组合而成，各级泵的结构相同，流体从泵进口流入，进入首级叶轮，再进入导叶，沿导叶出口流向下一级叶轮，最终从泵出口流出。多级混流泵的压力随着泵级数的增加而增加，为了对叶轮和扩压器进行保护，往往采用厚度为15mm的不锈钢泵壳将泵头泵尾连接起来，当多级混输泵入流含气时，气液两相流工况的压力喘振以及流道中的气囊均会导致泵的压升降低，同时，压力喘振会导致泵的振动以及减少泵的使用年限，流道中的气囊会严重限制泵的产量，影响性能，严重时会导致泵无法正常运行。

现有的实验泵可视化结构是将泵所有的过流部件，包括叶轮、导叶以及外壳，采用有机玻璃制成，仅适用于增压较小泵的可视化技术，但多级混输泵的进口压力及增压能力均较高，有机玻璃材料的强度较低，耐压性能较差，若采用一体化有机玻璃材料制成多级混输泵的外壳，导叶，特别是叶轮这种旋转的过流部件，将无法进行高压高转速工况的实验；同时多级混输泵的叶轮以及导叶的上盖板与泵壳之间存在腔体，流体通过间隙进入腔体内会形成死水区，该区域的流体为气液两相流，而高速摄像通过在泵壳外面给多级泵内流场打光，从而捕捉泵的内流场，这部分的流体流动状态会对叶轮及导叶的流场拍摄产生干扰。

发明内容

本发明的目的在于提供了一种实验用可视化的多级深海混输泵，解决现有实验泵可视化结构在高压及高转速工况进行高速摄像，无法清晰地观测泵进出口段以及每一级泵流道内的流场分布的问题。

本发明所采用的技术方案是，一种实验用可视化的多级深海混输泵，包括有机玻璃外壳，有机玻璃外壳为长方体状中空结构，有机玻璃外壳两端分别固定设置入口挡板和内侧出口挡板；

内侧出口挡板上设置与有机玻璃外壳同轴的出口轴承座，出口轴承座连接出流段，出流段连接外侧出口挡板，外侧出口挡板固定连接有出口连接管；

有机玻璃外壳上部靠近入口挡板侧壁开设入口连接管，入口挡板上固定连接轴承箱，轴承箱内设置与有机玻璃外壳同轴的轴承箱旋转轴，有机玻璃外壳内设置旋转泵轴，旋转泵轴连接轴承箱旋转轴，旋转泵轴固定套接若干级旋转叶轮，旋转叶轮配合设置导叶。

本发明的特点还在于，

轴承箱旋转轴远离有机玻璃外壳一端连接扭矩转速仪，扭矩转速仪连接电机；轴承箱旋转轴上依次并列套合甩水环、泵入口机械密封、支架衬套。

入口挡板上设置与有机玻璃外壳同轴的入口轴承座，泵轴一端穿过入口轴承座伸入于有机玻璃外壳内且与轴承箱旋转轴通过联轴器相连接，旋转泵轴的另一端位于出口轴承座内。

入口挡板和内侧出口挡板的四个角开设螺纹孔，螺纹孔内配设拉杆。

导叶叶片上设置盖板，盖板包括上盖板和下盖板，上盖板包括位于上盖板两端的导叶进口端金属盖板、导叶出口端金属盖板，位于导叶进口端金属盖板与导叶出口端金属盖板中间粘接环状导叶有机玻璃盖板，导叶进口端金属盖板和导叶出口端金属盖板为宽度2mm金属材质盖板并与导叶下盖板一体成型。

位于入口挡板和内侧出口挡板之间为入流段，位于入流段与首级泵的有机玻璃外壳之间，入流段与入口挡板之间，末级泵有机玻璃外壳与内侧出口挡板之间均设置O型密封圈。

泵轴位于多级泵入口和出口端均设置弹簧挡圈。