CN1008390B - 降低离心泵叶轮的磨损及增加离心泵效率的方法和装置 - Google Patents

Abstract

当离心泵用来泵送液体中含大、中、小尺寸的物料的泥浆流时，将液体沿切向喷入筒形室，从而形成涡流，并且将一部分该液体沿切向从该室排除；将该泥浆轴向喷入该室，该涡流将大尺寸物料与其余该泥浆和液体分离；将该其余泥浆及液体沿轴向从该室排除，并将其喷入离心泵的进口；利用从该离心泵出来的物料作为形成该涡流的喷射液体，从而降低离心泵叶轮的磨损并提高离心泵效率。

Description

本发明有关降低离心泵叶轮的磨损及增加离心泵效率的方法和装置。

申请人最为熟悉的现有技术，是与本发明的发明人，受让人相同的题为“涡流喷射法和装置”（Vortex    Injection    Method    and    Apparatus），授权日为1980年12月22日，专利号为US-A-4449862的美国专利。该申请公开了一种单涡流喷射器，它有与筒形涡流室切向连接的高压进口和出口，利用的是低压的轴向进口和出口。

发明人是T·阿柔卡（T·Araoka），题为“利用液体输送物料的方法和设备”（Method    and    Apparatus    for    Transferring    Material    with    the    use    of    a    Fluid），1978年9月19日公开的第4，114，955号专利揭示了一种喷射设备，其与这里描述的设备不同，因为它包括了一个位于涡流喷射设备室中的叶轮。

本发明的目的是，当离心泵用来泵送在液流中含有大、中、小尺寸物料的泥浆流时，提供一种将大尺寸的物料预先基本分离、排除，使其不能进入离心泵，从而降低离心泵叶轮的磨损和提高离心泵整体效率的方法。

实现本发明利用的是一种涡流设备，在该设备中，泥浆是沿涡流室的轴向喷入其中的，液体沿切向喷入该室中，在该室中形成的涡流将大尺寸的物料推向该室的外圆周，然后从切向出口排出去。中、小尺寸的物料沿轴向排出，输入离心泵的入口，从离心泵出来的是为形成涡流的切向输入的液体。

由于采用本发明，进入离心泵的液体中的大尺寸物料已基本上预先排除，而离心泵仅需泵送中、小尺寸的物料，这样，叶轮便可做得更加靠近泵的壳体，大大降低离心泵的磨损。另外，因为中、小尺寸的物料是唯一要被泵送的物料，泵便可以高速工作。

涡流室的轴向出口可直接与离心泵的入口相连，或者通过一个管子与离心泵相连。

现在对附图加以介绍：

图1表示本发明的优先实施例，其涡流室直接与离心泵进口相连;

图2是图1所示设备的另一种改变方式。

在整个说明书中，相似零件将用相同的参考号码。

参考图1和图2，特别是参考图1，由箭头10表示的涡流室有一离心壳体，该壳体包括侧壁11和端壁12（包括与其相对的另一端壁，但该端壁未有示出），切向进口13与侧壁11相连，切向出口14也同样与侧壁11相连，轴向进口15与端壁（与图示端壁12相对的一侧）相连，因此，沿箭头16所示方向运动的物料可进入涡流室10的内部，轴向出口17与端壁12相连，并直接与离心泵19的进口18相连，离心泵的出口20经过阀21与管子22相连，管子22又与进口13相连。一台马达（其可以是一台电马达23）以通用方式与离心泵壳25内的叶轮24相连。

下面对其工作方式作一介绍：

图1的装置是以下述方式工作的：含有大、中、小尺寸物料的泥浆沿箭头16所示的方向喷入涡流室10的轴向进口15，来自离心泵19的高压液体喷入切向进口13，在涡流室10的内部形成涡流，高压液体沿箭头26的方向离开切向出口14。当泥浆喷入轴向进口15时，如果其有足够的重量，则其沿箭头27所示的方向运动，那些没有足够重量不能达到涡流室10的圆周上的物料，将直接通过轴向出口17，一般这些物料包含的是中、小尺寸的颗粒，因此，沿箭头27运动的重物料将被卷入涡流室10内的涡流中，并沿箭头26的方向，经切向出口14流出涡流室，而中、小尺寸的细物料将直接从出口17出去，进入离心泵进口18，在其中以通常的方式泵送。

用来泵送泥浆的离心泵的磨损的主要原因之一是大颗粒物料对叶轮24和壳体25以及对二者之间间隙的磨蚀磨损，当仅泵送中、小尺寸的物料时，对叶轮24和壳体25的磨损就小，因而允许叶轮较为靠近壳体，这样便可大大地提高离心泵的效率，另外，去除要泵送的大颗粒物料，将可极大地增加离心泵叶轮24和壳体25的寿命。

调节阀21便可改变切向进口13处的压力，从而实现对该系统的控制，另外，改变叶轮24的旋转速度，也可实现对该系统的控制。

参阅图2的实施例，其与图1所示实施例的主要不同点，在于轴向进口15和轴向出口17的位置。在该实施例中，轴向进口15通过端壁12，而圆管27用作低压轴向出口，端部28与圆管27和进口15焊接起来，因此，中、小尺寸物料和液体可从涡流室10的内部流出，经过圆管27，从出口17出去。图2设备 除其轴向出口的位置不同外，其工作情况与图1中的实施例基本上是相同的。

在图1所示的系统中，涡流室10中的涡流与叶轮24的旋转方向是一致的，通过侧壁11的切向进口13和切向出口14的位置可以互相调换，因此，涡流室10中的涡流旋转方向将与叶轮24的旋转方向相反。

很显然，还可对本申请作出其它变化，但它们仍不会脱离在说明书和权利要求书中所描述的本发明的精神实质和保护范围。

Claims (5)

1、一种当离心泵用来泵送液体中含大尺寸至小尺寸物料的泥浆流时，降低离心泵叶轮的磨损及增加离心泵效率的方法，它包括：

a、将从离心泵出来的喷射液体沿切向喷入涡流室形成涡流，并且从该室沿切向排除一部分液体；

b、将泥浆沿轴向喷入该室，所述涡流将大尺寸的物料与其余留下的泥浆和液体分开；

其特征在于：

c、采用从该离心泵出来的泥浆物料作为上述喷射液体；

d、当上述大尺寸的物料移向该涡流室的外圆而被切向排出时，将留下来的中、小尺寸的物料和液体沿轴向从该室排出并喷入离心泵的进口。

2、根据权利要求1所述的方法，其特征是，它包括对从离心泵至该涡流室的液流实行控制。

3、根据权利要求1所述的方法，其特征是，该泥浆经以喷入该室的端面与该留下来的中、小尺寸的物料和液体得以排除的端面相对。

4、根据权利要求1所述的方法，其特征是，该泥浆得以喷入该室的一侧与该留下来的中、小尺寸的物料与液体得以排除的一侧相同。

5、一种实施如权利要求1所述降低离心泵叶轮的磨损及增加离心泵效率的方法的装置，它包括：

a、有基本为筒形的侧壁和端壁的涡流室;

b、该室有切向进口和出口;

c、与该侧壁轴线重合并穿过一个该端壁的泥浆入口;

d、与该侧壁轴线重合并穿过该端壁的低压出口;

其特征在于：

e、带一个进口和一个出口的离心泵，该泵的进口与该室的低压出口相连;

f、该泵的出口与该室的切向进口相连。

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