一種減阻減振水錘泵制造技術

本實用新型專利技術涉及一種減阻減振水錘泵，包括：動力管，動力管與泵體連接，泵體與彎管、豎直的進水管底部連接，進水管與輸水閥連接，輸水閥與空氣罐連接，空氣罐與出水管連接，彎管與異徑管的小端連接，異徑管的大端與泄水閥連接，輸水閥的出水閥瓣背水面設有出水導流體，泄水閥的泄水閥瓣迎水面設有泄水導流體，泄水閥瓣的背水面設有泄水錐，泄水導流體與異徑管固定連接，泄水錐與所述的泄水閥瓣固定連接。本實用新型專利技術在水錘泵的兩個止回閥上設置了導流裝置，以達到減小止回閥的阻力系數、降低閥瓣的重量和防止水錘泵劇烈振動和空蝕破壞的目的，不僅可以提高水錘泵的壽命，明顯的降低水錘泵的噪聲和振動，而且可以顯著提高水錘泵的效率。（*該技術在2024年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及一種減阻減振水錘泵，是一種水力機械設備，是一種利用水頭的自然力在無需其他能源的情況下自動泵水的設備。
技術介紹
在水錘泵設計和運行中，必須考慮水錘泵的效率、振動、空化與空蝕及噪聲問題。水錘泵的效率主要與止回閥的局部阻力系數大小有關。目前，水錘泵泄水閥的閥瓣一般采用簡單的圓盤型式，它結構簡單，但水力性能較差，其原因是閥瓣平面與來流方向垂直，水流繞過閥瓣外緣在反面形成漩渦區，產生很大的局部阻力系數和能量損失。根據水力學原理，如果在泵體內設置適當的導流裝置，改善泵體內的流態，減小止回閥的阻力系數，則可以顯著提高水錘泵的效率。水錘泵的振動和噪聲主要由泄水閥的關閉引起。在水錘泵工作過程中，止回閥一般以每分鐘30-60次的頻率啟閉，并且每次完成從全開到全閉的時間在百分之幾秒內，在關閉的瞬間閥瓣與閥蓋密封撞擊會產生巨大的沖力，頻繁的劇烈撞擊不僅會縮短密封的使用壽命，而且使得水錘泵劇烈振動并產生很大噪聲。泄水閥閥瓣關閉產生的作用力F?=?ma，其中m為閥瓣的質量，a為閥瓣的加速度，所以在閥瓣關閉加速度一定的條件下，在關閉的瞬間閥瓣與閥蓋密封的作用力與閥瓣的質量成正比。在水錘泵設計過程中，隨著作用水頭H的增加，泄水閥閥瓣所受水推力也成正比增加，所以，為了保證水錘泵的正常工作，泄水閥閥瓣的質量m必須成正比增加。這意味著，隨著作用水頭H的增加，泄水閥閥瓣與閥蓋密封撞擊產生的作用力也成正比增加，這將使得水錘泵的振動也更加劇烈。這就產生一對矛盾。一方面，減小泄水閥閥瓣的質量可以減小水錘泵的振動強度和噪聲。另一方面，泄水閥閥瓣的質量應該隨著作用水頭H的增加而增加，如果不采取合理措施，單純地減小泄水閥閥瓣質量將大大降低水錘泵的效率，甚至不能正常運行。水錘泵的空化現象是指水流流經止回閥的縮流孔口處時，流速最大，壓強最低，如果這時的壓力低于水的飽和蒸汽壓，液體氣化，產生汽泡；當水流過縮流孔口處后，壓力升高，如果超過飽和蒸汽壓值，汽泡瞬時潰滅，重新由汽相變為液相，這個過程稱為空化。當汽泡潰滅時，噴射釋放巨大的能量，并產生振動波，對閥內件表面造成嚴重沖擊和侵蝕磨損，同時還會導致劇烈振動和高噪音的發生，稱為空蝕。根據運行實踐，水錘泵的空蝕破環主要發生在閥瓣的反面（背水面）和密封環與閥瓣外緣，在發生嚴重空蝕時，在很短的時間內，就會發生閥桿和閥瓣斷裂事故。綜上所述，如果能夠找到一種減小水錘泵阻力系數、閥瓣質量以及防止空蝕破壞的方法，對于提高水錘泵效率、削減水錘泵的振動和噪聲具有重要的意義。
技術實現思路
為了克服現有技術的問題，本技術提出了一種減阻減振水錘泵。所述的水錘泵根據水力學原理，在泵體內設置適當的導流裝置，改善泵體內的流態，以達到減小止回閥的阻力系數、降低閥瓣的重量和防止水錘泵劇烈振動和空蝕破壞的目的，不僅可以提高水錘泵的壽命，而且可以顯著提高水錘泵的效率。本技術的目的是這樣實現的：一種減阻減振水錘泵，包括：動力管，所述的動力管與泵體連接，泵體與彎管、豎直的進水管底部連接，所述的進水管與輸水閥連接，所述的輸水閥與空氣罐連接，所述的空氣罐與出水管連接，所述的彎管與一端大一端小的異徑管的小端連接，所述的異徑管的大端與泄水閥連接；所述的輸水閥的出水閥瓣背水面設有出水導流體，所述的出水導流體與輸水閥瓣固定連接；所述的泄水閥的泄水閥瓣迎水面設有泄水導流體，所述泄水閥瓣的背水面設有泄水錐，所述的泄水導流體與異徑管固定連接，所述的泄水錐與所述的泄水閥瓣固定連接。進一步的，所述的泄水導流體為：迎水面的頭部是半球型、鼓形圓錐、鼓形圓臺中的一種，后部為前端大后端小的圓臺形。進一步的，所述的泄水導流體為中空，泄水導流體的頭部和尾部設有聯通的通孔，所述的泄水導流體的后部端面圓的直徑小于或者等于泄水閥瓣迎水面的直徑。進一步的，所述的泄水導流體為實體，所述的泄水導流體的后部端面圓的直徑小于泄水閥瓣迎水面的直徑。進一步的，所述的泄水導流體通過固定導葉與所述的異徑管的大端連接。進一步的，所述的固定導葉為2-6片沿水流方向安裝的流線型或圓頭尖尾對稱翼型導葉。進一步的，所述的泄水錐為圓錐體，所述圓錐體的頂角為90-140度。進一步的，所述的泄水閥與能量回收裝置連接。進一步的，所述的能量回收裝置包括：與泄水閥出水口連接的豎直向上的喇叭形尾水擴散口，所述的喇叭形尾水擴散口的擴口上設置水平放置的出水擋板。進一步的，所述的出水導流體為實體，所述出水導流體前半部分為圓臺形，所述圓臺形的小端與出水閥瓣的背水面連接，出水導流體后半部分為半球形、鼓形圓錐、鼓形圓臺中的一種。本技術產生的有益效果是：本技術在水錘泵的兩個止回閥上設置了導流裝置，以達到減小止回閥的阻力系數、降低閥瓣的重量和防止水錘泵劇烈振動和空蝕破壞的目的，不僅可以提高水錘泵的壽命，明顯的降低水錘泵的噪聲和振動，而且可以顯著提高水錘泵的效率。附圖說明下面結合附圖和實施例對本技術作進一步說明。圖1是本技術的實施例一所述水錘泵的結構示意圖；圖2是傳統水錘泵的泄水閥瓣的受力示意圖；圖3是本技術的實施例一所述水錘泵的泄水閥瓣的受力示意圖，是圖1中的A點放大圖；圖4是傳統水錘泵的止回閥的水流示意圖；圖5是本技術的實施例二、七所述的鼓形圓錐的泄水導流體示意圖；圖6是本技術實施例六所述的導葉的截面圖，是圖5中的B-B剖面圖；圖7是本技術實施例九所述的能量回收裝置的結構示意圖。具體實施方式實施例一：本實施例是一種減阻減振水錘泵，如圖1所示。本實施例包括：動力管1，所述的動力管與泵體2連接，泵體與彎管3、豎直的進水管10底部連接，所述的進水管與輸水閥9連接，所述的輸水閥與空氣罐7連接，所述的空氣罐與出水管8連接，所述的彎管與一端大一端小的異徑管4的小端連接，所述的異徑管的大端與泄水閥6連接，所述的輸水閥的出水閥瓣902背水面設有出水導流體902，所述的出水導流體與出水閥瓣固定連接，所述的泄水閥的泄水閥瓣601迎水面設有泄水導流體5，所述泄水閥瓣的背水面設有泄水錐602，所述的泄水導流體與異徑管固定連接，所述的泄水錐與所述的泄水閥瓣固定連接。水錘泵的振動和噪聲主要由泄水閥的關閉引起。在水錘泵工作過程中，泄水閥（止回閥）一般以每分鐘30-60次的頻率啟閉，并且每次完成從全開到全閉的時間在百分之幾秒內，在關閉的瞬間閥瓣與閥體的撞擊會產生巨大的沖力，頻繁的劇烈撞擊不僅會縮短密封的使用壽命，而且使得水錘泵劇烈振動并產生很大噪聲。水錘泵關閉泄水閥瓣的作用力來自于動力管中的水頭。根據牛頓力學公式，推動泄水閥瓣由完全打開狀態開始運動的作用力（水推力）為F?=?ma，公式中m為泄水閥瓣的質量，a為泄水閥瓣的加速度。由于閥瓣關閉是向上運動的，因此，至少要克服重力加速度，同時還有克服閥桿的摩擦，以及水流的作用等阻力，所以閥瓣關閉加速度可以基本確定，即是一個相對確定的值。根據水錘泵的工作原理：推動泄水閥瓣運動的作用力F是本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種減阻減振水錘泵，包括：動力管，所述的動力管與泵體連接，泵體與彎管、豎直的進水管底部連接，所述的進水管與輸水閥連接，所述的輸水閥與空氣罐連接，所述的空氣罐與出水管連接，所述的彎管與一端大一端小的異徑管的小端連接，所述的異徑管的大端與泄水閥連接，其特征在于，所述的輸水閥的出水閥瓣背水面設有出水導流體，所述的出水導流體與輸水閥瓣固定連接；所述的泄水閥的泄水閥瓣迎水面設有泄水導流體，所述泄水閥瓣的背水面設有泄水錐，所述的泄水導流體與異徑管固定連接，所述的泄水錐與所述的泄水閥瓣固定連接。

【技術特征摘要】
1.一種減阻減振水錘泵，包括：動力管，所述的動力管與泵體連接，泵體與彎管、豎直的進水管底部連接，所述的進水管與輸水閥連接，所述的輸水閥與空氣罐連接，所述的空氣罐與出水管連接，所述的彎管與一端大一端小的異徑管的小端連接，所述的異徑管的大端與泄水閥連接，其特征在于，所述的輸水閥的出水閥瓣背水面設有出水導流體，所述的出水導流體與輸水閥瓣固定連接；所述的泄水閥的泄水閥瓣迎水面設有泄水導流體，所述泄水閥瓣的背水面設有泄水錐，所述的泄水導流體與異徑管固定連接，所述的泄水錐與所述的泄水閥瓣固定連接。
2.根據權利要求1所述的水錘泵，其特征在于，所述的泄水導流體為：迎水面的頭部是半球型、鼓形圓錐、鼓形圓臺中的一種，后部為前端大后端小的圓臺形。
3.根據權利要求2所述的水錘泵，其特征在于，所述的泄水導流體為中空，泄水導流體的頭部和尾部設有聯通的通孔，所述的泄水導流體的后部端面圓的直徑小于或者等于泄水閥瓣迎水面的直徑。
4.根據權利要求2所述的水錘泵，其特征在于，所述的泄水導流...

【專利技術屬性】
技術研發人員：楊開林，李甲振，高勇，郭新蕾，郭永鑫，王濤，付輝，施春蓉，
申請(專利權)人：北京宇豪勝水利科技咨詢有限公司，
類型：新型
國別省市：北京;11