CN103850944A - 一机双带自吸泵 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种一机双带自吸泵，其主要特征是，离心泵安装在泵底座上，风机组件直接串在泵或电机轴上靠轴直接带动，或独立于离心泵安放在离心泵旁，靠安装在泵或电机轴上的皮带轮传动，并通过风机入口管路与气液阀堵组件相通，气液阀堵组件作为风机抽真空和空转状态转换的控制开关通过泵出口三通与离心泵相连。外加冲洗液的单端面机械密封或双端面机械密封安装在离心泵的密封腔内。其优点是，自吸装置和离心泵由一台电机或柴油机带动，无需电气控制系统，整体结构更简单紧凑，造价更低、性能稳定，故障率低；风机组件效率高，自吸时间短，大口径离心泵也可1分钟内完成吸上，小口径的时间更短；自吸能力强，最大可达7米。

Description

一机双带自吸泵

技术领域

本发明涉及一种自吸泵,特别是一种一机双带自吸泵。

背景技术

随着自吸泵技术的不断完善，其安全性、稳定性越来越高，自吸泵在介质液下提上工况的应用范围越来越广。在新型自吸泵不断涌现，性能逐渐完善的同时仍存在很多问题。原有的普通自吸泵均因：1、自吸高度较低（1-4米）；2、自吸时间较长（5分钟甚至更长）；3、自吸可靠性不强，经常吸不上介质；4、为实现自吸功能需打回流，从而使泵效率低；5、不适用于北方冬季室外；6、内回流孔经常堵塞，故障多维修频繁等问题逐步退出自吸泵市场。目前市场上的几种新型自吸泵（离心泵之外加自吸装置和电控系统）也存在：1、配制多，结构复杂。2、电器元件易损坏，造成泵不能正常自吸。3、造价高、4、没有电源则无法使用等诸多问题。随着经济的发展各种化工原料、原油等的运输量越来越大。槽车在运输中占有很重要的位置，槽车分公路运输槽车和铁路运输槽车。因安全需要铁路槽车均为上卸式，很多公路槽车也采取顶部卸车。由于卸车口开在槽车顶部，整个卸车过程中吸入管路成倒U型，吸入管路存气，易造成断流。普通离心泵在半液半气甚至全是气体的情况下无法正常工作。普通自吸泵无法满足使用要求。

发明内容

本发明一种由离心泵、气液阀堵组件、风机组件、机械密封及其辅助系统四部分组成的一机双带自吸泵的目的是针对上述技术中存在的不足，提供一种可靠的新型组合式自吸泵，避免以上存在问题的发生。

本发明的目的是这样实现的：包括离心泵、气液阀堵组件、风机组件、机械密封及其辅助系统四部分。其特征是，离心泵安装在泵底座上，风机组件直接串在泵或电机轴上靠轴直接带动，或独立于离心泵安放在离心泵旁，靠安装在泵或电机轴上的皮带轮传动，并通过风机入口管路与气液阀堵组件相通，气液阀堵组件作为风机抽真空和空转状态转换的控制开关通过泵出口三通与离心泵相连。外加冲洗液的单端面机械密封或双端面机械密封安装在离心泵的密封腔内，如现场可以提供外部冲洗液则为单端面机械密封，否则选用双端面机械密封配储液罐即辅助系统。储液罐视现场实际情况安装在泵底座上或远离底座安装。

风机组件分两种驱动方式。一种驱动方式是由风轮及风机壳组成的风机组件直接安装在电机或柴油机前后轴端或离心泵轴上，靠电机轴或泵轴驱动。这种驱动方式风机组件有三个安装位置：电机或柴油机轴前端、电机或柴油机轴后端、离心泵轴。另一种驱动方式是风机组件上装有皮带轮，靠皮带轮驱动，该种驱动方式的皮带轮有两个安装位置：电机/柴油机轴前端、离心泵轴处。气液阀堵组件由空气阀、介质阀和气液控制阀三部分组成，空气阀由防护罩、空气阀堵、空气阀密封板、反水罩、外壳组成。介质阀由介质阀密封板、介质阀密封堵、介质浮筒组成，空气阀排气口一端与空气阀密封板下部相通，另一端接风机入口管路。空气阀进气口接大气。介质阀底部设气液控制阀以调节气体及介质的过流速度。气液阀堵组件中空气阀堵和空气阀密封板闭合，介质阀密封板与介质阀密封堵脱开。离心泵正常运转时介质浮筒上升，气液阀堵组件中空气阀堵和空气阀密封板脱开，介质阀密封板与介质阀密封堵闭合，由离心泵内液位高低控制气液阀堵组件中空气阀和介质阀的闭合和开启，保证风机组件无需停机即可实现抽真空及空载状态的转换。          

皮带驱动的风机组件内抽真空设备分气环真空泵式和罗茨泵式两种。气液阀堵组件由空气阀和介质阀组成。设备启动后，电机或柴油机驱动离心泵和风机组件同时运转。气液阀堵组件中的空气阀关闭，介质阀打开，风机抽取离心泵及其入口管线内空气给离心泵灌泵。随着离心泵及其入口管线内空气被抽净，泵内真空度增加，迫使槽罐内介质沿离心泵吸入管线灌满离心泵后沿泵出口三通进入气液阀堵组件，介质阀关闭，空气阀打开，保证介质阀关闭后风机可以从外界吸入空气保证风机仍然能够正常运转。此时离心泵完成灌泵进入正常运转。当槽罐内介质被抽空，泵内介质液位下降，泵出口压力降低。压力开关送出电信号到控制室配电系统，自吸泵自动停止运转。

当该自吸机用于经常出现断流现象的工况时，取消压力开关。因风机组件在离心泵运转过程中始终在工作，当离心泵入口管线出现断流，离心泵内无介质时，介质浮筒下降，介质阀再次打开，空气阀关闭。风机组件马上给离心泵灌泵，做到风机灌泵和空转状态的自动快速转换。防止了离心泵因断流出现无法正常工作现象的产生。为适应现场空间大小及使用情况，设有卧式、立式及手推卧式、手推立式四种形式。

本发明的有益效果：1、与新型自吸泵相比，自吸装置和离心泵由一台电机或柴油机带动，无需电气控制系统，整体结构更简单紧凑，造价更低、性能稳定，故障率低；2、风机组件效率高，自吸时间短，大口径离心泵也可1分钟内完成吸上，小口径的时间更短；3、自吸能力强，最大可达7米；4、风机组件和离心泵采用一台驱动设备，只要设备运行风机组件就一直在自吸，当出现介质断流时，气液阀堵组件内介质液位下降，介质浮筒下沉，介质阀打开，空气阀堵死，风机组件重新吸上，防止了离心泵长时间空转，解决了顶部卸车时离心泵入口管线呈倒U形，入口管线上部存气，普通自吸机排液和排气状态无法及时转换的问题；5、自吸泵壳、管路内不存介质，防冻性能好，适合北方冬季使用；6、选用单端面外冲洗机械密封或双端面机械密封，即使自吸泵空转、断流时仍然可以保证机械密封的性能；7、离心泵采用电机或者柴油机驱动，有无电源都能使用，解决了野外使用无电源情况的问题，适用范围更广；7、只要在离心泵出口添加压力开关，即可实现自吸泵的自动停泵，操作方便无需人工看守。8、结构形式多样，适合各种使用场合。

附图说明：

图1是本发明卧式A型结构示意图

图2是本发明手推卧式A型结构示意图

图3是本发明立式A型结构示意图

图4 是本发明手推立式A型结构示意图

图5是本发明卧式B型结构示意图

图6是本发明手推卧式B型结构示意图

图7是本发明立式B型结构示意图

图8是本发明手推立式B型结构示意图

图9是本发明卧式C型结构示意图

图10是本发明手推卧式C型结构示意图

图11是本发明立式C型结构示意图

图12是本发明手推立式C型结构示意图

图13是本发明D型结构示意图

图14是本发明 E型结构示意图

图15是本发明顶部卸车结构示意图

图16是本发明离心泵灌泵时气液阀堵组件结构示意图

图17是本发明离心泵正常运转时气液阀堵组件示意图。

具体实施方式：

下面结合附图对本发明具体实施例做进一步说明： 

由图1可知，本发明卧式A型结构是固定卧式泵，风机组件安装在电机后部；由图2可知，手推卧式A型结构是卧式泵，手推车式，风机组件安装在电机后部；由图3可知，立式A型结构是固定立式泵，风机组件安装在电机后部；由图4可知，手推立式A型结构是立式泵，手推车式，风机组件安装在电机后部；由图5可知，卧式B型结构是固定卧式泵，风机组件安装在离心泵泵轴处；由图6可知，手推卧式B型结构是卧式泵，手推车式，风机组件安装在离心泵泵轴处；由图7可知，立式B型结构是固定立式泵，风机组件安装在离心泵泵轴处；由图8可知，手推立式B型是立式泵，手推车式，风机组件安装在离心泵泵轴处；由图9可知，卧式C型是固定卧式泵，风机组件安装在电机前端；由图10可知，手推卧式C型是卧式泵，手推车式，风机组件安装在电机前端；由图11可知，立式C型是固定立式泵，风机组件安装在电机前端；由图12可知，手推立式C型是立式泵，手推车式，风机组件安装在电机前端；由图13可知，D型是风机组件由安装在离心泵轴或电机轴的皮带轮驱动，风机组件为气环真空泵式；

由图14可知，E型是风机组件由安装在离心泵轴或电机轴的皮带轮驱动，风机组件为罗茨泵式；由图15可知， 顶部卸车结构。由图16可知，离心泵灌泵时气液阀堵组件结构；由图17可知，离心泵正常运转时气液阀堵组件结构。

由图1-17可知，一机双带自吸泵的风机组件分两种驱动方式。一种驱动方式是由风轮17及风机壳19组成的风机组件直接安装在电机或柴油机前后轴端或离心泵轴上，靠电机轴或泵轴驱动。这种驱动方式风机组件有三个安装位置：电机或柴油机轴前端、电机或柴油机轴后端、离心泵轴。另一种驱动方式是风机组件上装有皮带轮，靠皮带轮驱动，该种驱动方式的皮带轮有两个安装位置：电机/柴油机轴前端、离心泵轴处。皮带驱动的风机组件内主要抽真空设备分气环真空泵式27和罗茨泵式28两种。

气液阀堵组件由空气阀、介质阀和气液控制阀9三部分组成，空气阀由防护罩1、空气阀堵2、空气阀密封板3、反水罩4、外壳5组成。介质阀由介质阀密封板6、介质阀密封堵7、介质浮筒8组成。空气阀排气口10一端与空气阀密封板3下部相通，另一端接风机入口管路21。空气阀进气口11接大气。电机或柴油机启动后，带动离心泵和风机组件同时运转。此时离心泵空转，风机组件通过气液阀堵组件12抽取离心泵入口管线23和离心泵内气体，实现自吸功能给离心泵灌泵。灌泵时，气液阀堵组件12内充满气体，介质浮筒8受重力作用处于最低位置，介质阀密封堵7与介质阀密封板6脱开，介质阀打开。空气阀堵2与空气阀密封板3封闭，空气阀关闭。离心泵15和入口管线23内气体从空气阀排气口10被吸入风机组件。待离心泵15及其入口管线23内空气被抽空，介质沿离心泵入口管线23进入离心泵15及气液阀堵组件12，介质浮筒8在浮力作用下浮起，介质阀密封板6和介质阀密封堵7闭合，介质阀关闭，空气阀堵2和空气阀密封板3脱开，空气阀打开。离心泵完成灌泵。风机组件从空气阀进气口11进气，风机组件空转。防止了离心泵灌泵结束后，介质阀关闭，无气体再进入风机组件，但风机组件仍然在电机或柴油机带动下继续工作，从而造成风机组件损坏。因风机效率高，自吸机吸上速度太快，为防止介质阀关闭前介质窜入空气阀后沿空气阀排气口10进入风机组件，空气阀内安装反水罩4，使进入空气阀内的介质落回空气阀底部。为防止介质进入介质阀速度过快，在介质阀底部增设气液控制阀9以调节气体及介质的过流速度。电机或柴油机刚启动时，离心泵处于空转状态，此时泵内无介质，会造成机械密封损坏，选用外加冲洗液的单端面机械密封或双端面机械密封16加辅助系统即机械密封储液罐20的方式给机械密封供液，以防止机械密封干磨。风机组件和离心泵采用一台驱动设备，只要设备运行风机组件就一直在自吸，当出现介质断流时，气液阀堵组件内介质液位下降，介质浮筒8下沉，介质阀打开，空气阀堵死，风机组件重新吸上，防止了离心泵长时间空转。解决了顶部卸车时离心泵入口管线23呈倒U形，入口管线上部存气，普通自吸机排液和排气状态无法及时转换的问题。当现场无断流情况产生且要求实现槽罐24内介质抽空后即自动停泵时，可在离心泵出口增加压力开关13，只要槽罐24抽空，离心泵内无介质，泵内压力下降，压力开关给控制室配电系统传出电信号，控制电机停止运转实现自动停泵。根据泵的实际使用情况，设计成A、B、C、D、E五种结构，卧式、立式、手推式三种形式，皮带传动部位分泵轴及电机轴两个部位。其中A型是拆掉电机或柴油机风扇，将风扇轴径部位作为风机组件的驱动部分，风机组件运转后由风机排出的气体给电机或柴油机降温。B型是将离心泵轴加长，将风机组件装在联轴器泵端25前，风机组件排出的气体接至大气或回收管线。C型是加长电机或柴油机轴，将风机组件装在联轴器电机端26后部，风机组件排出的气体接至大气或回收管线。D型是皮带传动，驱动端皮带轮安装在泵轴端或电机端。风机组件为气环真空泵式。E型是皮带传动，驱动端皮带轮安装在泵轴端或电机端。风机组件为罗茨泵式。

离心泵入口管线23一端插入槽罐24内，另一端与离心泵15入口相连，外加冲洗液的单端面机械密封或双端面机械密封16安装在离心泵15的密封腔内，储液罐视现场实际情况安装在泵底座上或远离底座安装。泵出口三通14安装在离心泵15的出口处，与泵出口管线及气液阀堵组件12中的气液控制阀9相连。气液控制阀9装在外壳5下部，介质阀密封堵7、介质浮筒8、反水罩4、空气阀堵2由一根杆顺次连成一体。介质阀密封板6位于反水罩4和介质阀密封堵7之间，空气阀密封板3位于空气阀堵2和反水罩4之间，跟介质阀密封板一起焊接在外壳内。防护罩1罩在空气阀堵2外，其上的空气阀进气口11与大气相连。空气阀排气口10通过风机入口管路21与风机组件入口相连。A、B、C型风机组件由风轮17和风机壳19组成，D型风机组件主要由气环真空泵组成，E型风机组件主要由罗茨泵组成。根据泵的实际使用情况，设计成卧式、立式、手推式三种形式。其中A型是拆掉电机或柴油机风扇，将风扇轴径部位作为风机组件的驱动部分，风机组件运转后由风机排出的气体给电机或柴油机降温。B型是将离心泵轴加长，将风机组件装在联轴器泵端25前，风机组件排出的气体接至大气或回收管线。C型是加长电机或柴油机轴，将风机组件装在联轴器电机端26后部，风机组件排出的气体接至大气或回收管线。D型是皮带传动，驱动端皮带轮安装在泵轴端或电机端。E型是皮带传动，驱动端皮带轮安装在泵轴端或电机端。当需要实现槽罐内介质抽空即自动停泵时，在泵出口管线上增加压力开关13，压力开关连接至控制室配电系统。

Claims (9)

1.一种一机双带自吸泵，包括离心泵、气液阀堵组件、风机组件、机械密封及其辅助系统，其特征是,离心泵安装在泵底座上，风机组件直接串在泵或电机轴上靠轴直接带动，或独立于离心泵安放在离心泵旁，靠安装在泵或电机轴上的皮带轮传动，并通过风机入口管路与气液阀堵组件相通，气液阀堵组件作为风机抽真空和空转状态转换的控制开关通过泵出口三通与离心泵相连,外加冲洗液的单端面机械密封或双端面机械密封安装在离心泵的密封腔内，根据现场条件能提供外部冲洗液则为单端面机械密封，否则选用双端面机械密封配储液罐即辅助系统,储液罐视现场实际情况安装在泵底座上或远离底座安装。

2.根据权利要求1所述的一机双带自吸泵，其特征是，自吸泵的驱动设备为电机或柴油机，风机组件分两种驱动方式，一种驱动方式是由风轮及风机壳组成的风机组件直接安装在电机或柴油机前后轴端或离心泵轴上，靠电机轴或泵轴驱动，这种驱动方式风机组件有三个安装位置：第一种安装在电机或柴油机轴前端，第二种电机或柴油机轴后端，第三种离心泵轴上，另一种驱动方式是风机组件上装有皮带轮，靠皮带轮驱动，驱动端的皮带轮有两个安装位置：第一种安装在电机或柴油机轴前端，第二种安装在离心泵轴处。

3.根据权利要求1所述的一机双带自吸泵，其特征是，风机组件直接安装在离心泵泵轴端或电机/柴油机前后轴上由泵轴或电机前后轴驱动，或安装在离心泵旁边由安装在泵轴或电机/柴油机轴上的皮带轮驱动。

4.根据权利要求1所述的一机双带自吸泵，其特征是，风机组件分风轮+风机壳式、气环真空泵式、罗茨泵式三种。

5.根据权利要求1所述的一机双带自吸泵，其特征是，气液阀堵组件由空气阀、介质阀和气液控制阀三部分组成，空气阀由防护罩、空气阀堵、空气阀密封板、反水罩、外壳组成，介质阀由介质阀密封板、介质阀密封堵、介质浮筒组成，空气阀排气口一端与空气阀密封板下部相通，另一端接风机入口管路，空气阀进气口接大气，介质阀底部设气液控制阀以调节气体及介质的过流速度，离心泵灌泵时介质浮筒处于最低位置，气液阀堵组件中空气阀堵和空气阀密封板闭合，介质阀密封板与介质阀密封堵脱开，离心泵正常运转时介质浮筒上升，气液阀堵组件中空气阀堵和空气阀密封板脱开，介质阀密封板与介质阀密封堵闭合，由离心泵内液位高低控制气液阀堵组件中空气阀和介质阀的闭合和开启，保证风机组件无需停机即可实现抽真空及空载状态的转换。

6.根据权利要求1所述的一机双带自吸泵，其特征是，自吸泵形式分卧式固定式、卧式手推式、立式固定式、立式手推式四种形式。

7.根据权利要求1所述的一机双带自吸泵，其特征是，选用外加冲洗液的单端面机械密封的方式给机械密封供液。

8.根据权利要求1所述的一机双带自吸泵，其特征是，选用双端面机械密封加辅助系统即机械密封储液罐的方式给机械密封供液。

9.根据权利要求1所述的一机双带自吸泵，其特征是，离心泵出口设压力开关实现自吸泵自动停泵。

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