阅读说明：本技术 一种适用于离心式/混流式水泵的自循环防汽蚀机匣 (Self-circulation anti-cavitation casing suitable for centrifugal/mixed flow type water pump ) 是由 童志庭 刘朝阳 张超 鞠鹏飞 付文成 于 2020-07-22 设计创作，主要内容包括：一种适用于离心式/混流式水泵的自循环防汽蚀机匣,其特征在于在机匣上设置把水泵叶轮后部的高压流体导入到水泵的入口处的回流通道,以增大水泵入口压强,使水泵入口流体压强大于对应的汽化压力防止汽化的发生；所述回流通道的入口设置于水泵叶轮后部,其出口设置于水泵的入口处；所述水泵的入口处安装温度压力传感器,用于检测入口流体压力和温度是否达到当前水温对应的饱和蒸汽压力；所述回流通道里设置阀门。本发明使用回流装置,把叶轮后部的高压流体,通过回流装置重新射流到水泵的进口处,提高水泵入口处的的压力,避免流体的压力达到汽化压力,避免了汽泡的生成,根本上解决汽蚀的影响。(A self-circulation anti-cavitation casing suitable for a centrifugal/mixed flow type water pump is characterized in that a backflow channel for guiding high-pressure fluid at the rear part of a water pump impeller into an inlet of the water pump is arranged on the casing to increase the pressure intensity of the inlet of the water pump, so that the pressure intensity of the fluid at the inlet of the water pump is greater than the corresponding vaporization pressure to prevent vaporization; the inlet of the backflow channel is arranged at the rear part of the water pump impeller, and the outlet of the backflow channel is arranged at the inlet of the water pump; a temperature and pressure sensor is arranged at an inlet of the water pump and used for detecting whether the pressure and the temperature of inlet fluid reach saturated steam pressure corresponding to the current water temperature or not; and a valve is arranged in the return channel. The invention uses the reflux device to jet the high-pressure fluid at the rear part of the impeller to the inlet of the water pump again through the reflux device, thereby improving the pressure at the inlet of the water pump, preventing the pressure of the fluid from reaching the vaporization pressure, avoiding the generation of bubbles and fundamentally solving the influence of cavitation.)

一种适用于离心式/混流式水泵的自循环防汽蚀机匣

技术领域

本发明涉及水泵防汽蚀自循环机匣技术领域，特设计一种适用于离心式/混流式水泵的自循环防汽蚀机匣装置。

背景技术

离心式水泵是利用旋转叶轮产生离心力输送液体的泵，离心泵是流体机械中重要的泵类产品，性能适应性高、体积小、结构点单、寿命长、操作方便可靠和维护费用低等优点。混流泵又叫斜流泵，是一种性能和结构介于离心泵和轴流泵之间的水泵，其扬程适中、流量较大、适用范围广、使用方便性能好，这两种泵都在工业上都被广泛应用。

水泵内汽蚀的发生对泵具有诸多有害影响。汽蚀发生时，由于机械剥蚀与化学腐蚀的共同作用，致使材料受到破坏；汽蚀发生不仅材料受到破坏，还会出现振动和噪声，气泡破裂和高速冲击会引起严重的噪声；汽化严重时大汽泡的存在会堵塞流道的截面，减少流体从叶轮获得能量，导致扬程下降，效率也相应降低，使泵的性能曲线有明显的变化。往往水泵叶轮进口压强最低可能产生的汽泡，在叶轮出口处发生破裂。如果想要避免汽蚀，就要防止叶轮进口低压处产生汽泡，所以就针对机匣进行后部高压流体回流设计，来避免流体发生汽化根本上解决汽蚀的影响。

发明内容

本发明的目的在于提供一种适用于离心式/混流式水泵的自循环防汽蚀机匣，它能够解决在水泵入口处流体压力小于流体所对应的汽化压力，使流体在该处区域发生汽化的现象。

为了实现上面所述的目的，本发明所采用的技术方案：一种适用于离心式/混流式水泵的自循环防汽蚀机匣，其特征在于在机匣上设置把水泵叶轮后部的高压流体导入到水泵的入口处的回流通道，以增大水泵入口压强，使水泵入口流体压强大于对应的汽化压力防止汽化的发生；所述回流通道的入口设置于水泵叶轮后部，其出口设置于水泵的入口处；所述水泵的入口处安装温度压力传感器，用于检测入口流体压力和温度是否达到当前水温对应的饱和蒸汽压力；所述回流通道里设置阀门。

所述回流通道里设置的阀门采用电动阀门，电动阀门和温度压力传感器均与控制器连接。

所述回流通道沿机匣周向均匀分布至少3个。

所述回流通道由进口到出口直径逐渐变大，用于进一步的加大回流流体的压力，起到进一步扩压的作用。

所述回流通道中弯曲程度大于60度处设置导流片，可以防止在回流通道产生涡流导致流动不通畅，损失能量。

本发明的工作原理：根据水泵入口温度压力传感器监测的数据来控制阀门；水泵入口达到温度对应的饱和蒸汽压力就打开阀门，不然就关闭阀门。

本发明的优越性在于：1、本发明将回流通道沿周向均匀布置在机匣上，把叶轮后部高压强流体导入水泵入口，进而提高了叶片进口处压力，避免液体的压力达到汽化压力，则避免了汽泡的产生，从根本上解决汽蚀的发生。2、在叶轮叶顶间隙也会有因为压力面吸力面压力不同形成的旋转回流，有自循环防汽蚀机匣也会减小损失，并且回流流体压力高，可以消除汽泡。3、回流通道采用流体流量控制，抽吸流体喷射回泵的入口处，增大叶轮入口流体的压力，大于水温相对应的汽化压力，在叶轮入口处流体不会发生汽化。4、回流通道可以增大入口流量，避免小流量使水泵发生振动；流量太小时，不能将叶轮与液体摩擦所产生的的热量完全带走，使泵内液体温度升高，也会引起汽化，形成汽蚀，增大流量也可以避免这种情况发生。

附图说明

图1为本发明所涉一种适用于离心式/混流式水泵的自循环防汽蚀机匣的主视结构示意图。

图中：1为水泵本体，2为温度压力传感器，3为控制器，4为电动阀门，5为回流通道，6为导流片。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用来解释本发明，并不用于限定本发明。

下面结合附图以及实施例对本发明的原理及结构进行详细的说明：

如图1所示，本发明提出了一种适用于离心式/混流式水泵的自循环防汽蚀机匣，此装置包括水泵主体1、温度压力传感器2、控制器3、电动阀门4、回流通道5、导流片6。

在机匣上设置把水泵叶轮后部的高压流体导入到水泵的入口处的回流通道5，以增大水泵入口压强，使水泵入口流体压强大于对应的汽化压力防止汽化的发生；所述回流通道5的入口设置于水泵叶轮后部，其出口设置于水泵的入口处；所述水泵的入口处安装温度压力传感器2，用于检测入口流体压力和温度是否达到当前水温对应的饱和蒸汽压力；所述回流通道5里设置电动阀门4；电动阀门和温度压力传感器均与控制器连接；所述回流通道5沿机匣周向均匀分布4个。

水泵在叶轮进口处流体压力最低，可能小于当前水温对应的相对应的汽化压力，导致流体就会在这个部位发生汽化，产生汽泡。在机匣上需要把回流通道5的入口设置成与流体流动相反方向，这样可以使叶轮后部的高压流体顺势流入回流通道5，这样可以把叶轮后部高压强流体导入水泵入口，进而提高了叶片进口处压力，避免液体的压力达到汽化压力，则避免了汽泡的产生，从根本上解决汽蚀的发生。

把温度压力传感器2安置在水泵的叶轮进口处，目的是用来检测进口处流体的温度和压力，看是否达到当前温度对应的饱和蒸汽压力。如果达到所对应的饱和蒸汽压力就会把数值传输给控制器3。

温度压力传感器2检测到的数值会传输给控制器3，控制器3设置了控制数值，叶轮进口处温度对应压力达到饱和蒸汽压力，控制器3就会控制电动阀门4。

当达到汽化压力时，控制器3会传输信号来控制电动阀门4，使电动阀门4打开，使叶轮后部的高压流体通过回流通道5，输送回水泵的进口。

回流通道5设计成为直径缓慢增大的装置，可以使发生汽化的流体压力升高，可以起到扩压器的作用。这样后部的高压流体进一步的提升压力，输送到水泵入口提高入口压力，而使入口压力大于发生汽化产生的汽泡对应汽化压力，这样就不会生成汽泡，解决了汽蚀的影响。

在回流通道5的弯曲程度大的地方安置导流片6，这样的作用就是可以减小流体在弯曲程度大的部位与回流通道摩擦产生损失。并且由于与壁面存在着摩擦损失，可能在这个部位形成分离，而形成漩涡，减少流通面积。安装导流片6，可以有效的减小损失，也可以防止产生涡流影响流动的通畅。

由于泵在小流量区运行时，可能由于流量过低导致的喘振现象。通过回流通道5捕获的再循环流量，流量的控制可以消除泵的自震荡，降低泵的总体噪声和振动水平，避免流量低而引发喘振。