CN103277298A - 多缸并联泵进口管系入口流场均衡配置装置 - Google Patents

多缸并联泵进口管系入口流场均衡配置装置 Download PDF

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张生昌
王金泉
范卫钢
朱连帮
吴志华
腾国荣
陈根生
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Zhejiang University of Technology ZJUT
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Jiangsu Shuangda Pump & Valve Co Ltd
Zhejiang University of Technology ZJUT
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Abstract

本发明涉及一种多缸并联泵进口管系入口流场均衡配置装置，属于容积泵技术领域。该装置包括与进口管连通的入口汇管；所述入口汇管从与进口管连通处朝两侧延伸，且两侧分别通过一组并联的连接歧管分别与多缸并联泵对应的两端入口连通，所述多缸并联泵中最末端泵两端入口的连接歧管通过连通管相互连通，与入口汇管形成循环流动的进液回路,所述循环流动的进液回路中至少装有一只稳压罐。本发明的装置在循环流动的进液管路和稳压罐的共同作用下，可以保证多缸并联泵进口管系包括吸入压力、流速在内的流场特性参数均衡，从而避免产生气蚀或水击现象，防止机组的容积效率下降，杜绝由此引起的设备振动、噪音等。

Description

多缸并联泵进口管系入口流场均衡配置装置
技术领域
本发明涉及一种泵进口管系入口流场的均衡配置装置，尤其是一种多缸并联泵进口管系入口流场均衡配置装置，属于容积泵技术领域。
背景技术
据申请人了解，对置布置多缸并联的往复泵机组是近年来往复泵行业研发的新产品。现有此类容积泵多缸并联机组中，各个缸的入口分别通过连接歧管与机组的入口汇管并联，被输送介质通过汇管流向各入口的连接歧管，再进入与歧管相连的各个液缸（参见图1）。由于各个液缸相对于汇管的位置不同，因此机组中由汇管到各个液缸的距离不等。结果，输送介质在向各个缸流动中，距离汇管最近的液缸优先获得充分的进液，而距离远的液缸则容易出现供液不足，从而影响机组工作的稳定性，部分液缸容易产生气蚀。尤其是多缸并联往复泵机组，泵的进口工况对泵工作性能至关重要，对入口性能的影响更为复杂，不良的入口条件会导致泵入口产生气蚀或发生由惯性水头造成的水击现象，使机组的容积效率下降，引起设备产生振动、噪音乃至造成机械损坏。
发明内容
本发明的目的在于：针对上述现有技术存在的缺点，提出一种多缸并联泵进口管系流场均衡配置装置，从而使各个液缸吸入端的入口流场均匀，确保机组稳定运行。
为了达到以上目的，本发明的多缸并联泵进口管系入口流场均衡配置装置包括与进口管连通的入口汇管；所述入口汇管从与进口管连通处朝两侧延伸，且两侧分别通过一组并联的连接歧管分别与多缸并联泵对应的两端入口连通，其改进之处在于：所述多缸并联泵中最末端泵两端入口的连接歧管通过连通管相互连通，与入口汇管形成循环的进液回路,所述循环进液回路中至少装有一只稳压罐。
本发明进一步的完善是，所述进口管中装有进口稳压罐，所述连通管邻近最末端泵两端入口处分别装有一只入口稳压罐。各稳压罐内存有一个大气压时一定体积的空气。 
工作时，机组启动前，整个装置连同多缸并联泵组成的机组各泵腔即被注入被输送介质。在此过程中，进入机组的被输送介质将分别设置于汇管前端和两侧连接歧管末端进口和入口稳压罐腔内存在的空气密封于罐腔上部，形成了压缩气囊。当机组运转时，连接于歧管的各个缸的容积随着活塞（或转子）的运转而发生变化。当缸的容积由小向大变化时，被输送介质通过机组的进口管系入口流场均衡配置装置推开吸入单向阀进入缸内，此时入口稳压罐内的压缩气囊作出相应的释放，罐内的部分介质作为由汇管来流的补充一起进入缸内。由于本装置的末端连通管路使得进液液流形成循环流动，对于多缸并联往复泵机组中任何位置的缸都能获得相同的进液状态（吸入压力、流速）。当缸的容积由大向小变化时，被输送介质压力迅速升高，在缸内介质压力的作用下，吸入单向阀迅速关断进入缸体的液流，此时入口的汇管来流因流动的惯性，持续流进入口稳压罐，入口稳压罐在吸收该部分进液的同时罐腔上部的气囊受到压缩并被转换成罐内液体的贮存势能，同时产生减轻惯性水头对吸入工况影响的效能。本装置末端连通管路的设置使得机组进液液流形成循环流动的特征，使多缸并联往复泵机组中的任何位置的缸都能在吸入单向阀关断进液流动的状态下获得相同的吸入工况。
因此，本发明的装置在循环流动的进液管路和稳压罐的共同作用下，可以保证多缸并联泵进口管系包括吸入压力、流速在内的流场特性参数均衡，从而避免产生气蚀或水击现象，防止机组的容积效率下降，杜绝由此引起的设备振动、噪音等。本发明虽结构简单，但突破了传统管路的框框，大胆采用连接管形成循环流动的进液管路，产生了意想不到的显著效果。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1为现有多缸并联往复泵机组进口管系结构简图。
图2 为图1中A向剖视放大图。
图3本发明一个实施例的结构简图。
图4为图3实施例的主视图。
图5为图4的俯视图。
图6为图4的左视图。
具体实施方式
实施例一
本实施例的多缸并联泵进口管系入口流场均衡配置装置应用于如图2所示的典型对置布置六缸并联的往复式活塞泵机组,图2中I是泵入口、O是泵出口、4-1是出口单向阀、4-2是液缸、4-3是组合柱塞、4-4是入口单向阀。该装置如图3至图6所示，包括与进口管1连通的入口汇管2。入口汇管2从与进口管连通处a朝两侧延伸，且两侧分别通过三根一组的并联连接歧管3分别与多缸并联泵4对应的两端入口i1、i2、i3、i4、i5、i6连通。多缸并联泵4中最末端泵两端入口i3、i4的连接歧管通过连通管5相互连通，从而与入口汇管2形成循环流动的进液回路。进口管1中装有进口稳压罐G1，连通管5邻近最末端泵两端入口i3、i4处分别装有一只入口稳压罐G2、G3。各稳压罐内存有一个大气压时50%容积的空气。 
运行前,机组进口管系连同多缸并联泵进口管系入口流场均衡配置装置中注入被输送介质。在此过程中，三个稳压罐内腔的空气被进入的输送介质密封于罐体的上部,形成压缩气囊效应，加之循环回路进液共同作用，不同位置并联连接的各个缸将获得均衡的入口供液，各个缸的入口工况条件不再因其位置不同而受距入口汇管远近距离的影响。
机组运转时，连接于歧管的各个缸的容积随着活塞（或转子）的运转而发生变化。
当缸的容积由小向大变化时，被输送介质通过吸入端入口流场均衡配置装置推开入口单向阀进入缸内，此时稳压罐内的压缩气囊相应释放，罐内的部分介质作为汇管来流的补充一起进入缸内。同时由于末端连通管路使得进液流动形成环状回流，对于多缸并联往复泵机组中任何位置的缸都能获得相同的进液状态（吸入压力、流速）。
当缸的容积由大向小变化时，被输送介质压力迅速升高，在缸内介质压力的作用下，入口单向阀迅速关断进入缸体的液流，此时入口汇管来流因流动的惯性，持续流进稳压罐，稳压罐在吸收该部分进液的同时，罐腔上部的气囊受到压缩并被转换成罐内贮存的液体势能，产生减轻惯性水头对吸入工况影响的效能。同时与环状回流的结构共同发挥作用，使得多缸并联往复泵机组中任何位置的缸都能获得在吸入单向阀关断时进液流动的相同的吸入工况。
下表为本实施例与图1所示现有技术的对比试验情况
                                                 
Figure 2013102120802100002DEST_PATH_IMAGE001
由此可见，本实施例的多缸并联往复泵机组进口管系入口流场均衡配置装置与现有技术相比具有显著的实质性特点和突出的进步，并具有如下显著优点。
结构简单，在现有技术基础上适当改造即可，因此切实可行。
机组各缸的入口流场得到均衡的配置，避免了各缸与入口汇管距离差异产生的不均衡流场。
稳压罐的压缩气囊效应使得各缸在吸入过程中获得充分的进液；在入口单向阀关断进液流动的瞬间，显著减轻惯性水头的影响，并将其转换成流体的势能贮存于罐内。

Claims (3)

1.一种多缸并联泵进口管系入口流场均衡配置装置，包括与进口管连通的入口汇管；所述入口汇管从与进口管连通处朝两侧延伸，且两侧分别通过一组并联的连接歧管分别与多缸并联泵对应的两端入口连通，其特征在于：所述多缸并联泵中最末端泵两端入口的连接歧管通过连通管相互连通，与入口汇管形成循环流动的进液回路。
2.根据权利要求1所述的多缸并联泵进口管系入口流场均衡配置装置，其特征在于：所述进口管中装有进口稳压罐，所述连通管邻近最末端泵两端入口处分别装有一只入口稳压罐。
3.根据权利要求2所述的多缸并联泵进口管系入口流场均衡配置装置，其特征在于：各稳压罐内存有一个大气压时具有一定体积的空气。
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