專利名稱：新型蝸殼流道高效率泵裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型是一種新型蝸殼流道高效率泵裝置。新型蝸殼流道高效率泵裝置進水采用新 型蝸殼型流道，出水也采用新型蝸殼型流道；新型蝸殼流道高效率泵裝置主要適用于立軸式 低揚程大型軸流泵及導葉式混流泵泵站工程。
2.
背景技術：
低揚程大型泵安裝型式有立軸式、臥軸式、斜軸式及貫流式等，其中立軸式泵配置不同 進、出水流道又形成多種泵裝置型式。國內已建300余座低揚程大泵站基本均用立軸泵，其 進水流道多采用肘形彎管式；出水流道有彎管一直管式和彎管一虹吸管式。根據泵站技術發 展和實踐，立軸式大型泵進水和出水均采用蝸殼型流道是完全可行的。與常規立軸式泵裝置 及與臥軸式貫流泵裝置相比，采用蝸殼進水、蝸殼出水的泵裝置，有以下突出優點①流道 型線簡單，施工方便。②基礎埋深小。以泵葉輪直徑D為基數，站身底板可抬高0.5i)以上。 ③機泵軸向尺寸短。以泵葉輪直徑Z)為基數，通常可縮短0.5D以上。④泵體可采用抽芯結 構，能方便地從出水流道整體吊出，安裝、檢修方便。(D與彎管一虹吸管出水流道方案及與 貫流泵方案相比，順水流方向尺寸短。以泵葉輪直徑D為基數，通常可縮短(3 5)D甚至更 多。⑥新型蝸殼流道高效率泵裝置與常規立軸式泵裝置及貫流泵裝置相比，泵站水下土建結 構工程量及投資可節省1/5以上。
3. 發明內容
根據試驗實測，常規蝸殼進水流道水力損失稍大于合理設計的肘形彎管進水流道；常規 蝸殼出水流道水力損失也大于合理設計的彎管一直管式或彎管一虹吸管式出水流道。但是， 根據試驗和分析，蝸殼進水流道水力損失主要是蝸殼段損失，減少水力損失可以通過改善型 線和擴大斷面實現；蝸殼出水流道水力損失主要是與蝸殼段型線、尺寸密切相關的泵出口擴 散損失，其次是流道出口段損失。減少泵出口擴散損失重點是泵導葉后擴散管、導流錐合理 設計和優化；同時，適當擴大過流斷面效果顯著。本實用新型蝸殼進、出水流道主要特征 進、出水流道蝸殼段平面寬度分別大于進口與出口段流道凈寬；泵吸水室導水錐與喇叭管之 間形成環形漸縮過流通道；泵出水室導水錐與喇叭管之間形成環形漸擴過流通道。本實用新 型蝸殼進水流道的設計方法在于在保持流道寬度不變的條件下，將蝸殼段弧線曲率半徑加 大，以加大吸水喇叭管直徑，減小蝸殼斷面及喇叭管下柱形斷面流速，改善泵進口流態，減 少水力損失。通過泵站結構分析可知，加大蝸渦殼段曲率半徑，對多機組泵站中隔墩剛度、 強度并無影響，但過流斷面卻明顯加大。本實用新型蝸殼出水流道的設計方法在于在保持流道寬度不變的條件下，將蝸殼段弧線曲率半徑加大，以加大擴散管直徑，減小擴散管出口 及蝸殼斷面流速，減少水力損失。經高精度專門試驗臺模型試驗驗證，新型蝸殼流道泵裝置 以葉輪直徑Z)-0.3m模型泵進、出水流道阻力損失系數^^ (sVm5)衡量，其數值可由6.0
8.0降至3.5 4.0;采用優秀水力模型、正常流道寬度、凈揚程5m左右條件下，Z) = 0.3m 模型泵裝置效率可提髙3 4%，最高可達到79 80%，接近或達到平直流動的貫流泵裝置理想 的效率指標。
4.
圖1為新型蝸殼進水流道圖，上部(1)系剖面圖，下部(2)系平面圖；圖2為新型蝸 殼出水流道圖，上部(1)系剖面圖，下部(2)系平面圖；圖3為蝸殼進出水流道泵裝置示
意圖，圖中丄,、^分別表示進水、出水流道段長度，V。 V5表示相應部位高程，D、 A別表示上、下喇叭口直徑。
5.具體實施方式
對照附圖1,本實用新型蝸殼進水流道包括進口段、直線段和蝸殼段。本實用新型蝸殼 進水流道設計除滿足常規成熟的設計要求外，在特定流道寬度條件下，將蝸殼段弧線曲率半 徑適當加大，減小蝸殼斷面及喇叭管下柱形斷面流速，改善泵進口流態，減少水力損失。
對照附圖2，本實用新型蝸殼出水流道類似倒置的蝸殼進水流道，包括蝸殼段、直線段 和出口段。本實用新型蝸殼出水流道設計除滿足常規成熟的設計要求外，在特定流道寬度條 件下，將蝸殼段弧線曲率半徑適當加大，減小擴散管出口及蝸殼斷面流速，減少水力損失。
對照蝸殼進出水流道泵裝置示意圖(附圖3)，本實用新型蝸殼出水流道的設計方法還在
于將流道直線段底壁適當下傾，以加大出口斷面，減小水力損失，提高泵裝置效率。
關于蝸殼進水流道及蝸殼出水流道繪型設計，以工程上常用、成熟的數學表達及計算方 法和專用軟件可實現電腦快速出施工詳圖或作優化設計。
權利要求1. 一種新型蝸殼進出水流道高效率泵裝置，其特征在于采用新型蝸殼進水流道并同時采用新型蝸殼出水流道；蝸殼進水流道和蝸殼出水流道蝸殼段平面寬度分別大于進水口與出水口處流道凈寬。
2. 按權利要求1所述的新型蝸殼進出水流道高效率泵裝置，其特征在于進水流道蝸殼 段有導水錐；導水錐與喇叭管之間形成環形漸縮過流通道。
3. 按權利要求1所述的新型蝸殼進出水流道高效率泵裝置，其特征在于出水流道泵導 葉出口有斷面漸增的喇叭管型擴散管。
4. 按權利要求1所述的新型蝸殼進出水流道高效率泵裝置，其特征在于泵導葉出口擴 散管內有鋼結構的導水錐，喇叭管型擴散管與導水錐之面形成環形漸擴過流通道。
專利摘要本實用新型是一種適用于立軸式大型軸流泵及導葉式混流泵的新型蝸殼流道高效率泵裝置；新型高效率泵裝置進水、出水均采用特殊設計的新型蝸殼型流道。新型蝸殼流道特征在于蝸殼進水流道和蝸殼出水流道蝸殼段平面寬度分別大于進口與出口直線段流道凈寬。與常規泵裝置相比，新型泵裝置既利于減少工程基礎挖深，施工、安裝、維修方便，工程量、工程投資省；同時，采用新型蝸殼流道也利于減少水力損失，能較大幅度地提高泵裝置效率。
文檔編號F04D29/44GK201246343SQ20072017732
公開日2009年5月27日 申請日期2007年9月18日 優先權日2007年9月18日
發明者嚴登豐, 馮旭松, 李彥軍, 胡德義, 強 葛, 陳松山, 顏紅勤 申請人:嚴登豐