CN102278316A - 一种水陆两栖立式离心泵机组 - Google Patents

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陈立
蒋辉霞
廖功磊
周小波
阮红丽
彭毅信
林玉东
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Abstract

本发明提供了一种水陆两栖立式离心泵机组，离心泵(1)通过连接铸件(4)与热交换壳体(8)和潜水电机(9)连接，热交换壳体(8)和电机(9)之间为热交换腔(7)，设在离心泵(1)上的冷却循环水路始端(11)与冷却循环水路的进水管(10)连接，进水管(10)、热交换腔(7)、冷却循环水路回水管(5)和冷却循环水路末端(3)依次连接。潜水电机(9)带动离心泵(1)工作，绝大部分水体沿离心泵(1)的主管道输送，一小部分水体送入冷却循环水路始端(11)，水流经过进水管(10)、热交换腔(7)和回水管(5)后进入冷却循环水路末端(3)，与主管道汇合。

Description

一种水陆两栖立式离心泵机组
技术领域
本发明涉及离心泵机组技术，尤其是指一种水陆两栖立式离心泵机组。
背景技术
传统离心泵采用普通Y型电机动力输出，电机采用风冷，须与外部空气进行热交换，故不能集成封闭的外部壳体，因此对运行环境限制严格，不仅不能在水下运行且运行环境必须干燥，否则将导致电机烧毁甚至人员伤亡。
传统的潜水电机采用水冷方式进行冷却，但是其只能在有水环境中进行水冷，而不能在陆地上采用水冷方式。
传统离心泵受取水位置、天气降雨及洪水等条件的制约在多种环境中无法使用。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种水陆两栖立式离心泵机组，采用水冷方式对电机进行冷却，实现离心泵水陆两栖作业。
为了解决上述问题，本发明公开了一种水陆两栖立式离心泵机组，机组中离心泵通过连接铸件上的螺纹紧固件与热交换壳体和潜水电机连接，热交换壳体和电机之间为热交换腔，设在离心泵上的冷却循环水路始端与冷却循环水路的进水管连接，进水管、热交换腔、冷却循环水路回水管和冷却循环水路末端依次连接。潜水电机带动离心泵工作，绝大部分水体沿离心泵的主管道输送，一小部分水体送入冷却循环水路始端，水流依次经过进水管、热交换腔后进入回水管上端的喇叭口，进而流入冷却循环水路末端，与主管道汇合。
优选的，所述离心泵的叶轮直接安装到电机轴上，其主轴为竖直的，潜水电机和热交换壳体均安装在离心泵的上方，热交换壳体包裹在潜水电机的外侧，在热交换壳体的顶端通过螺丝固定有与壳体匹配的上盖。
优选的，所述离心泵中冷却循环水路始端与冷却循环水路进水管之间以及冷却循环水路回水管和冷却循环水路末端之间均由软管连接。在与冷却循环水路始端连接的软管上安装有过滤器，水流经过过滤后进入冷却循环水路进水管。
优选的，所述连接部分自成连接系统，分别通过螺纹紧固件连接了离心泵、潜水电机和热交换壳体，并通过动密封与叶轮紧密接触。连接系统为一整体铸件，铸件材料采用灰铸铁HT200，材料成本低且材质疏松韧性好，吸震能力突出。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
该装置结合了传统离心泵和潜水泵的优点，使用高效的水力模型结合可在陆地冷却的新型潜水电机的动力输出，使其选址不受取水工况限制，如可以安装在大江大河边等水位变幅很大，易被水淹没的地区；运行不受环境限制，如能在干燥，潮湿甚至水下运行。
水陆两栖立式离心泵的使用还可以避免不必要的开挖，围堰等土建工程开支，也降低了如取水池等部分水工建筑建设的要求。而且由于其能在雨天等潮湿环境下正常工作，可以在户外泵站广泛采用，节省了修建泵房的开支。由于采用直联式传动，立式安装，故其震动小，噪音低，降低机墩的浇筑难度。
附图说明
图1为水陆两栖立式离心泵机组结构图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
本发明为一种水陆两栖立式离心泵机组，该离心泵采用新型潜水电机作为离心泵动力设备，冷却方式由风冷改为水冷，可以在地面上运行，又能在水下工作，实现水陆两栖作业，在工程应用中可以替代IS及S型水泵，广泛适用于农业、工业、供水、排涝等泵站中，特别是在易被水淹的情况下采用该设备，不仅在机组安装和运行环境方面有得天独厚的优势，还能大大降低土建投资和施工难度，减少运行维护成本，发挥显著的综合效益。
水陆两栖立式离心泵机组电机采用水冷方式，利用水泵产生的压力水通过分水管路经过滤器处理后进入热交换腔内，与电机壳体进行热交换，冷却水不断地循环流动，源源不断地带走电机运行产生的热量，经由回水管路回到离心泵进口处，实现电机的冷却。
如图1所示水陆两栖立式离心泵机组结构图，离心泵(1)通过连接部分(4)与潜水电机(9)和热交换壳体(8)连接为一体，离心泵(1)中装有叶轮(2)，离心泵(1)的主轴为竖直的，潜水电机(9)输出的动力通过主轴(6)传递给叶轮(2)，使之旋转，带动水流运动，主管道中水流路径如图中箭头所示，水流经过主管道输送至需要用水的地方。
冷却系统包含冷却循环水路末端(3)、冷却循环水路回水管(5)、热交换腔(7)、热交换壳体(8)、冷却循环水路进水管(10)、冷却循环水路始端(11)，其中，热交换壳体(8)包裹在潜水电机(9)的外侧，并通过连接部分(4)与离心泵(1)连接，热交换壳体(8)和潜水电机(9)均安装在离心泵(1)的上方，热交换壳体(8)为密闭壳体，与壳体匹配的上盖通过螺丝固定在壳体的顶端。热交换壳体(8)与潜水电机(9)形成的空间为热交换腔(7)，水流会在热交换腔(7)内对潜水电机(9)进行冷却，冷却循环水路末端(3)与冷却循环水路回水管(5)之间、冷却循环水路进水管(10)与冷却循环水路始端(11)之间分别通过软管连接。在冷却循环水路进水管(10)与冷却循环水路始端(11)之间的软管上安装有Y型过滤器，水流路径依图中箭头所示。
水体进入离心泵(1)，经叶轮(2)加压后，水体开始沿管道进行压力输送。其中绝大部分水体沿主管道输送，输送路径如图中箭头所示，另一小部分水体则进入离心泵(1)上的冷却循环水路始端(11)，然后流入与冷却循环水路始端(11)连接的软管，在软管中经Y型过滤器过滤后，进入冷却循环水路进水管(10)，继而进入热交换腔(7)内与潜水电机(9)的壳体充分接触，产生热交换，达到为潜水电机(9)冷却的作用，当水体在热交换腔(7)内不断上升，达到冷却循环水路回水管(5)上端的喇叭口时，开始进入回水管，然后经由软管到达冷却循环水路末端(3)，继而与主管道汇合，有效地利用了用于冷却的这一小部分水，使其既可以对电机进行冷却，又可以与主管道的水汇合，不至于浪费，从而完成水陆两栖立式离心泵的整个冷却循环过程。
连接部分(4)自成连接系统，分别通过螺纹紧固件连接了离心泵(1)、潜水电机(9)和热交换壳体(8)，并通过动密封与叶轮(2)紧密接触。连接系统为一整体铸件，整体铸件工艺性好，避免了多零件组合的安装拆卸麻烦，也减少了运行震动。铸件材料采用灰铸铁HT200，材料成本低且材质疏松韧性好，吸震能力突出。
以上对本发明所提供的一种水陆两栖立式离心泵机组进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种水陆两栖立式离心泵机组，其特征在于，
离心泵(1)通过连接铸件(4)与热交换壳体(8)和潜水电机(9)连接，热交换壳体(8)和电机(9)之间为热交换腔(7)；
设在离心泵(1)上的冷却循环水路始端(11)与冷却循环水路的进水管(10)连接；
进水管(10)、热交换腔(7)、冷却循环水路回水管(5)和冷却循环水路末端(3)依次连接；
潜水电机(9)带动离心泵(1)工作，绝大部分水体沿离心泵(1)的主管道输送，一小部分水体送入冷却循环水路始端(11)，水流经过进水管(10)、热交换腔(7)和回水管(5)后进入冷却循环水路末端(3)，与主管道汇合。
2.根据权利要求1所述的离心泵，其特征在于，所述离心泵(1)的叶轮(2)直接安装到电机轴上。
3.根据权利要求1所述的离心泵，其特征在于，所述离心泵(1)的主轴(6)为竖直的，潜水电机(9)安装在离心泵(1)的上方，热交换壳体(8)竖直安装在离心泵(1)的上方，包裹在潜水电机(9)的外侧。
4.根据权利要求1所述的离心泵，其特征在于，
所述冷却循环水路始端(11)与冷却循环水路进水管(10)之间连接有软管；
冷却循环水路回水管(5)和冷却循环水路末端(3)之间连接有软管。
5.根据权利要求4所述的离心泵，其特征在于，所述软管上安装过滤器。
6.根据权利要求1所述的离心泵，其特征在于，所述热交换壳体(8)为密闭壳体，与壳体匹配的上盖通过螺丝固定在壳体的顶端。
7.根据权利要求1所述的离心泵，其特征在于，所述连接铸件(4)上连接离心泵(1)与热交换壳体(8)和电机(9)的部件为螺纹紧固件。
8.根据权利要求1所述的离心泵，其特征在于，所述连接铸件(4)为一整体铸件，采用灰铸铁HT200作为材料。
9.根据权利要求1所述的离心泵，其特征在于，所述连接铸件(4)与离心泵(1)的叶轮(2)之间为动密封。
10.根据权利要求1所述的离心泵，其特征在于，所述冷却循环水路回水管(5)的上端为喇叭口。
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