CN104105883A - 用于泵送高粘度流体的方法和泵 - Google Patents

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Abstract

用于泵送高粘度流体的泵（1）被呈现，其包括壳体（3）、入口（7）、出口（8）和封闭式叶轮（5），该叶轮被可旋转地布置在壳体中位于入口和出口之间，且具有位于叶轮的罩（4）与壳体（3）之间的侧室（6）。另外，泵（1）包括在叶轮（5）和壳体（3）之间的密封元件（7a、7b、8a、8b），每个位于叶轮的入口侧和出口侧，用于限制回流经过侧室（6）以及用于允许包含在侧室中的流体加热，且注入口（9）通向侧室（6），用于将流体注入侧室来减少叶轮的罩（4）与壳体（3）之间的盘摩擦。

Description

用于泵送高粘度流体的方法和泵
技术领域
本发明涉及分别根据权利要求1和权利要求10的前序部分所述的用于泵送高粘度流体的方法和泵。
背景技术
高粘度流体，例如重油或其它的产品，能够借助于常规的离心泵或容积式泵被泵送。离心泵具有的优点在于其与容积式泵相比只产生小的震动，且其不需要安全阀。此外，离心泵允许简单流动控制。因此其被经常地使用在化学工业和炼油厂中。然而，必须考虑到离心泵的性能依赖于被泵送流体的粘度。对于较高的粘度，能量损失显著增加，导致离心泵的较低的扬程、较低的流量和较低的效率。
粘度是在流动的流体中产生的内部摩擦的度量和流体特有的性质。下面使用所谓的运动粘度υ。在本说明书中具有超过10-4m2/s的运动粘度的流体被称为高粘度流体。
当已知用于泵送水的特性时，用于泵送粘度流体的离心泵的特性能够被确定，例如借助于经验的修正因子。这些修正因子为来自试验结果的平均数，且当泵的几何形状被改变时会导致不准确的预测。
从 C.P. Hamkins等在1987年发表于ImechE paper C112/87, 207-217的文章 “Prediction of viscosity effects in centrifugal pumps by consideration of individual losses”可知，一维的预测方法是已知的，其允许来计算粘度的影响。此方法能够被用来例如设计用于泵送高粘度流体的叶轮。
在泵送高粘度流体中能量增加主要由盘摩擦损失引起。对于给定的由粘度流中操作点所限定的应用，盘摩擦损失能够通过使用具有高扬程系数Ψ的叶轮而被减小，例如超过1.05，或超过1.10。叶轮的扬程系数能够被增加在于例如叶片出口角度和/或叶片的数量和/或叶轮出口的宽度被增加。给定的液压的输出被完成，较小直径的叶轮产生较低的盘摩擦损失。
高粘度流体的泵送可达约5 · 10-3 m2/s的运动粘度。然而，离心泵在5 · 10-4 m2/s以及更高的粘度值时的使用已经趋向于变得不经济。离心泵的用于泵送高粘度流体时增加的能量需求和对通常低于5 · 10-4 m2/s的粘度值的限制是不利的。
发明内容
本发明的目的在于提供用于泵送高粘度流体的方法和泵，其中泵的效率与相应的常规的泵送方法及相应的常规的泵相比较被提高。
依照本发明在权利要求1中的限定的方法和权利要求10中限定的泵，该目的被满足。
依照本发明的用于泵送高粘度流体的方法包括提供泵，其具有壳体、入口、出口和封闭式或半开式叶轮，该叶轮被可旋转地布置在壳体内位于入口和出口之间，将高粘度流体从泵的入口泵送到出口，由此引起流体回流或再循环流，或两者，回流流经叶轮的前罩与壳体之间的第一侧室，再循环流在泵送的流体与第一侧室和/或第二侧室之间进行流体交换，其中第二侧室在叶轮的后罩与壳体之间。在此方法中，一方面叶轮的前和/或后罩与另一方面的壳体之间的盘摩擦被减少，其通过限制回流和/或再循环流以及通过减少各自包含在第一和/或第二侧室中的流体的粘度，或者通过增加包含在各侧室中的流体的温度至少高于泵送的流体的温度10°C，或者通过将流体注入各侧室，或通过上述两者，注入的流体具有的粘度低于泵送的流体的粘度。泵送的流体的温度能够例如在壳体的收集器部件中被测量，例如用来收集从叶轮出来的泵送的流体的蜗壳体。
在本说明书的上下文中，具有前罩和后罩的叶轮被称作封闭式叶轮，而具有后罩而不具有前罩的叶轮被称作半开式叶轮。
分别被包含在第一和/或第二侧室中的流体的粘度相对于泵送的流体的粘度被有利地减小了例如超过16%，或超过24%，或超过40%。
包含在各侧室中的流体的温度高于泵送的流体的温度通常至少12°C，或至少16°C，或至少24°C。
在本方法有利的实施例中，包含在各侧室中的流体的温度通过用加热器主动的加热和/或通过注入加热的流体而被升高。在另外的有利的实施例中，包含在各侧室中的流体的温度通过被动的加热被升高，其在于被动加热回流或再循环流分别被限制，使得在各侧室中一方面由盘摩擦产生的热量以及另一方面由对流和传导传出的热量之间的热流平衡在某温度达到，其至少高于泵送的流体的温度10°C。
回流能够被限制例如通过在叶轮和壳体之间在叶轮的入口侧提供密封元件。通过在叶轮和壳体之间在叶轮的出口侧提供密封元件是进一步可能的来分别限制回流和/或再循环流。
注入的流体的粘度通常低于泵送的流体的粘度通过至少1/1.6，或至少1/2，或至少1/3。
在有利的实施例中，注入的流体比泵送的流体和/或包含在各侧室中的流体具有更高的温度。注入的流体能够例如取自泵送的流体且在注入之前被加热。在另一个有利的实施例中，注入的流体是用于稀释包含在各侧室中的流体的稀溶液。当高粘度油或高粘度流体被泵送时，例如轻燃油或柴燃油能够被用作稀溶液。
泵送的流体的粘度通常至少是5 · 10-5 m2/s， 或至少是2 · 10-4 m2/s，或至少是5 · 10-4 m2/s。
根据本发明的用于泵送高粘度流体的泵包括壳体、入口、出口和封闭式或半开式叶轮，该叶轮被可旋转地布置在壳体内位于入口和出口之间，且具有位于叶轮的前罩与壳体之间的第一侧室，或者位于叶轮的后罩与壳体之间的第二侧室，或两者均有。根据本发明的泵进一步地具有位于叶轮和壳体之间在叶轮的入口侧的密封元件，或者位于叶轮和壳体之间在叶轮的出口侧的至少一个密封元件，或两者均有，和/或具有通向各侧室的注入口，在叶轮的入口侧的密封元件能够限制经过第一侧室的回流，在叶轮的出口侧的密封元件能够限制经过第一侧室的回流和/或来限制泵送的流体与第一或第二侧室之间的再循环流，且一个或多个所述密封元件允许包含在各侧室中的流体在操作中加热至高于泵送的流体的温度至少10°C的温度，其用来减少包含在各侧室中的流体的粘度，且注入口允许将流体注入各侧室用来减少包含在各侧室中的流体的粘度。
在有利的实施例中，一个或多个密封元件能够限制回流或再循环流，使得在各侧室中一方面由盘摩擦产生的热量和另一方面由对流和传导传出的热量之间的热流平衡在某温度操作，其高于泵送的流体的温度至少10°C，用来减少叶轮的前或后罩与壳体之间的盘摩擦。
在另一个有利的实施例中，泵包括至少一个加热器用于加热在各侧室中的流体，或用于加热将被注入各侧室的流体，用来分别减少叶轮的前或后罩与壳体之间的盘摩擦。
泵能够附加地包括与注入口相连接的流体源，用于为注入各侧室提供流体。
在叶轮的入口或出口侧的一个或多个密封元件能够例如是或包含密封缝，或梳式密封，或刷式密封，或漂浮环式密封，或活塞环，或其组合。
在进一步有利的实施例中，叶轮具有高扬程系数，例如高于1.05或高于1.10的扬程系数。
根据本发明的方法和泵具有的优点在于，由于在叶轮的前和/或后罩与壳体之间的各侧室中的流体较低的粘度，相比较于相应的常规的泵送方法和相应的常规的泵，盘摩擦被减少且效率被提高。
上述对实施例和变体的描述仅作为示例。进一步有利的实施例能够在从属权利要求和附图中可见。此外，在本发明的上下文中，从所述的或所示的实施例和从所述的或所示释的变体中单独的特征能够被互相结合以便于形成新的实施例。
附图说明
在下文中本发明将会参照特定的实施例和参照附图更详细地进行解释。
图1为根据现有技术的多级泵的两级的纵剖面；
图2A为单泵级的纵剖面，图解回流；
图2B为单泵级的纵剖面的示意图，图解再循环流；
图3为根据本发明实施例的泵的叶轮和壳体的详细视图；且
图4为根据本发明的第二实施例的泵的叶轮和壳体的详细视图。
具体实施方式
图1显示根据现有技术的多级泵的两级的纵剖面。泵1具有至少两个连续的泵级10.1、10.2，用于泵送高粘度流体且可具有合适多的级数。每级包括入口7.1、7.2，出口8.1、8.2和封闭式叶轮5.1、5.2。第一级10.1的出口8.1通过过渡部12.1与第二级10.2的入口7.2相连接。泵1进一步包括壳体3和侧室6.1、6.1'、6.2、6.2'，其每个形成在各叶轮的前罩4.1、4.2或后罩4.1'、4.2' 与壳体之间。此外，泵可进一步包括共用轴2，叶轮5.1、5.2被附接其上，且扩散器元件11.1、11.2能够可选地被布置在叶轮的出口侧处。
图2A为单泵级的纵剖面，图解回流穿过侧室6，该侧室形成在叶轮5的前罩4和壳体3之间。当流体被从入口泵送到出口时，引起回流15从出口8经过侧室6流至入口7。当泵送高粘度的流体时，由于回流经过侧室6引起的损失随着泵送的流体的粘度增加而降低，且因此通常具有很小的影响。
图2B为单泵级的纵剖面的示意图，图解再循环流的流入和流出侧室6、6'，其分别形成在叶轮5的前罩4或后罩4'与壳体3之间。当流体从入口7被泵送到出口8时，引起再循环流16、16'，其交换在泵送的流体和侧室6、6'中任一或两者之间的流体。当泵送高粘度流体时，由于再循环流引起的损失随着泵送的流体的粘度增加而减少，且因此通常具有很小的影响。
根据本发明的实施例的泵1的叶轮和壳体的详细视图在图3中示出。根据本发明的用于泵送高粘度流体的泵1包括壳体3、入口7、出口8和封闭式或半开式叶轮5，该叶轮被可旋转地布置在壳体中位于入口和出口之间，且具有位于叶轮的前罩4与壳体3之间的第一侧室6，或者具有并未在图3中示出的位于叶轮的后罩和壳体之间的第二侧室，或者具有上述两者。根据本发明的泵1进一步地具有位于叶轮5与壳体3之间的在叶轮的入口侧的密封元件7a、7b，或者位于叶轮5与壳体3之间的在叶轮出口侧的至少一个密封元件8a、8b，或者具有上述两者，和/或具有通向各侧室6的注入口9。
在叶轮入口侧的密封元件7a、7b能够限制回流经过第一侧室6，且在叶轮出口侧的密封元件8a、8b能够限制回流经过第一侧室6和/或限制在泵送的流体和第一或第二侧室6之间的再循环流，一个或多个密封元件7a、7b、8a、8b允许包含在各侧室6中的流体在操作中加热至高于泵送的流体温度至少10°C的温度，其用来减少包含在各侧室6中的流体的粘度。额外地或替代地，注入口9允许将流体注入各侧室6用于减少包含在各侧室中的流体的粘度。
一个或多个密封元件能够有利地限制回流和/或再循环流，使得各侧室6中一方面由盘摩擦产生的热量和另一方面由对流和传导传出的热量之间的热流平衡在某温度操作，其高于泵送的流体的温度至少10°C，用于减少叶轮的前或后罩与壳体之间的盘摩擦。
泵1能够附加地包括连接到注入口9的流体源（在图3中未示出）用于为注入各侧室6提供流体。
在叶轮5的入口或出口侧的密封元件7a、7b、 8a、 8b能够例如是或包含密封缝，或迷宫式密封，或梳式密封，或刷式密封，或漂浮环式密封，或活塞环，或其组合。在图3所示的实施例中，泵1例如包括在叶轮5的入口侧的密封缝7a和漂浮环式密封7b，以及在叶轮的出口侧的密封缝8a和刷式密封8b。
图4为根据本发明的第二实施例的泵1的叶轮和壳体的详细视图。根据本发明的用于泵送高粘度流体的泵1包括壳体3、入口7、出口8和封闭式或半开式叶轮5，该叶轮被可旋转地布置在壳体中位于入口和出口之间，且具有位于叶轮的前罩4与壳体3之间的第一侧室6，或者并未在图4中示出的位于叶轮的后罩与壳体之间的第二侧室，或者具有上述两者。根据本发明的泵1进一步地具有位于叶轮5与壳体3之间的在叶轮的入口侧的密封元件7a、7b，或者具有位于叶轮5与壳体3之间的在叶轮出口侧的至少一个密封元件8a、8b，或者具有上述两者，和/或具有并未在图4中示出的通向各侧室的注入口。
在叶轮入口侧的密封元件7a、7b能够限制回流经过第一侧室6，且在叶轮出口侧的密封元件8a、8b能够限制回流经过第一侧室6和/或限制在泵送的流体与第一或第二侧室6之间的再循环流，一个或多个密封元件7a、7b、8a、8b允许包含在各侧室6中的流体在操作中加热至高于泵送的流体温度至少10°C的温度，用来减少包含在各侧室6中的流体的粘度。额外地或替代地，注入口允许将流体注入各侧室用于减少包含在各侧室中的流体的粘度。
在第二实施例中，泵1进一步包括至少一个加热器14用于加热在各侧室6中的流体，或用于加热将被注入各侧室的流体，其用来减少包含在各侧室中的流体的粘度以及分别减少叶轮的前或后罩与壳体之间的盘摩擦。至少一个的加热器14能够例如如图4所示与隔离器13、13'一起被安装在壳体3上。
在叶轮5的入口或出口侧的一个或多个密封元件7a、7b、 8a、 8b能够例如是或包含密封缝，或迷宫式密封，或梳式密封，或刷式密封，或漂浮环式密封，或活塞环，或其组合。在图4所示的实施例中，泵1例如包括在叶轮5的入口侧的密封缝7a和梳式密封7b，以及在叶轮的出口侧的带有锯齿状物8b的密封缝8a。
进一步有利的设计特征和变体参照上述的对图3所示的实施例的描述。
独立于实施例或设计变体，泵1能够例如被实现为径向的或轴向的或混流泵，以及能够具有一级或两级或多级，如图1所示。
给泵1装备具有高扬程系数的一个或多个叶轮能够是进一步有利的，例如高于1.05或高于1.10的扬程系数，用来减少罩的主动的表面面积以及用来减少盘摩擦。
具有高扬程系数的叶轮具有通常大于 30° ，或大于 40° ，或大于50°的叶片出口角，和/或具有通常超过6个，或超过8个，或超过12个叶片，和/或具有通常大于0.16 · (D2 - D1) ，或大于0.24 · (D2 - D1) 的叶轮出口宽度，其中在叶片的中央部分，D1表示叶片的前缘的直径和D2 表示叶片的后缘的直径。
通常高扬程系数的叶轮由于在泵送水或粘度较低的流体时这些叶轮获得的不稳定的特性而很少被选择。然而，高扬程系数叶轮的特性当泵送高粘度流体时趋向于更稳定。因此，用于泵送高粘度流体的叶片出口角、叶片数和叶轮出口宽度能够被选择大于通常的用于泵送例如水的低粘度流体的那些。
根据本发明的用于泵送高粘度流体的方法的实施例将会在下文中参照图2A到4进行描述。根据本发明的方法包括提供泵1，其具有壳体3、入口7、出口8和封闭式或半开式叶轮5，该叶轮被可旋转地布置在壳体中位于入口和出口之间，泵送高粘度流体从泵的入口至出口，由此或者引起回流15，或者引起流体的再循环流16、16'，或者两者均有，回流15流经叶轮的前罩4与壳体3之间的第一侧室6，以及再循环流16、16' 交换泵送的流体与第一侧室6和/或第二侧室6' 之间的流体，其中第二侧室6' 位于叶轮的后罩4' 与壳体3之间。
根据本发明的方法中，一方面的叶轮的前和/或后罩4、4'及另一方面的壳体3之间的盘摩擦被减少，其通过限制回流15和/或再循环流16、16' 以及通过减少各自包含在第一和/或第二侧室6、6' 内的流体的粘度，通过增加包含在各侧室6、6'中的流体的温度至少高于泵送流体的温度10°C，或者通过将流体注入各侧室6、6'，其注入的流体具有的粘度低于泵送的流体的粘度，或通过上述两者。
各自包含在第一和/或第二侧室6、6'中的流体的粘度相对于泵送的流体的粘度被有利地减小了例如超过16%，或超过24%，或超过40%。
包含在各侧室6、6'中的流体的温度高于泵送的流体的温度通常至少12°C，或至少16°C，或至少24°C。
在本方法有利的实施例中，包含在各侧室6、6'中的流体的温度通过用加热器14主动的加热和/或通过注入加热的流体而被升高。在另外有利的实施例中，包含在各侧室6、6'中的流体的温度通过被动的加热被升高，其在于被动加热回流15或再循环流16、16'分别被限制，使得在各侧室中一方面由盘摩擦产生的热量以及另一方面由对流和传导传出的热量之间的热流平衡在某温度达到，其至少高于泵送的流体的温度10°C。
回流15能够例如通过在叶轮5和壳体3之间在叶轮的入口侧提供密封元件7a、7b而被限制。通过在叶轮5和壳体3之间在叶轮的出口侧提供一个或多个密封元件8a、8b 是进一步可能的来分别限制回流15和/或再循环流16、16'。
注入的流体的粘度通常低于泵送流体的粘度通常至少1/2，或至少1/3。
在本方法有利的实施例中，注入的流体比泵送的流体和/或包含在各侧室中的流体具有更高的温度。注入的流体能够例如取自泵送的流体且在注入之前被加热。在另一个有利的实施例中，注入的流体是用于稀释包含在各侧室中的流体的稀溶液。当泵送高粘度油或高粘度流体时，例如轻燃油或柴燃油能够被用作稀溶液。
给泵1装备具有高扬程系数的一个或多个叶轮能够是进一步有利的，例如高于1.05或高于1.10的扬程系数，用于减少罩的主动的表面面积以及用来减少盘摩擦。
泵送的流体的粘度通常是至少5 · 10-5 m2/s，或至少2 · 10-4 m2/s，或至少5 · 10-4 m2/s。
根据本发明的用于泵送高粘度流体的方法和泵具有的优点在于，其允许构造更经济的泵送装置，因为由于减少的盘损失，泵驱动器能够不需要那么强大，且因此与用于泵送高粘度流体的常规的泵的能量损失相比较，降低了泵的能量损失。

Claims (15)

1.一种用于泵送高粘度流体的方法，其包括提供泵（1），所述泵具有壳体（3）、入口（7）、出口（8）以及封闭式或半开式叶轮（5），叶轮被可旋转地布置在壳体中位于入口和出口之间，泵送高粘度流体从泵的入口至出口，由此引起流体的回流（15）或者再循环流（16、16'），或者两者，其中回流（15）流经叶轮的前罩（4）与壳体（3）之间的第一侧室（6），并且其中再循环流（16、16'）在泵送的流体与第一侧室（6）和/或第二侧室（6'）之间进行流体交换，其中第二侧室（6'）在叶轮的后罩（4'）与壳体（3）之间，其特征在于，一方面的叶轮的前和/或后罩（4、4'）与另一方面的壳体（3）之间的盘摩擦被减少，其通过限制回流（15）和/或再循环流（16、16'），以及通过减少分别包含在第一和/或第二侧室（6、6'）中的流体的粘度，这是通过增加包含在各侧室（6、6'）中的流体的温度达高于泵送的流体的温度至少10°C，或者通过将流体注入各侧室（6、6'），其中注入的流体具有的粘度低于泵送的流体的粘度，或通过上述两者。
2.根据权利要求1所述的方法，其中分别包含在第一和/或第二侧室（6、6'）中的流体的粘度相对于泵送的流体的粘度被减少了超过16%，或超过24%，或超过40%。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中包含在各侧室（6、6'）中的流体的温度超过泵送的流体的温度至少12°C，或至少16°C，或至少24°C。
4.根据前述权利要求任一项所述的方法，其中包含在各侧室（6、6'）中的流体的温度被增加，其通过采用加热器（14）主动的加热和/或通过注入加热的流体，和/或通过被动的加热，其在于被动加热回流（15）和/或再循环流（16、16'）分别被限制，从而使得在各侧室（6、6'）中一方面由盘摩擦产生的热量和另一方面由对流和传导传出的热量之间的热流平衡在某温度达到，该温度高于泵送的流体的温度至少10°C。
5.根据前述权利要求任一项所述的方法，其中回流（15）通过在叶轮（5）和壳体（3）之间在叶轮入口侧提供密封元件（7a、7b）限制。
6.根据前述权利要求任一项所述的方法，其中回流（15）和/或再循环流（16、16'）通过在叶轮（5）和壳体（3）之间在叶轮出口侧提供密封元件（8a、8b）分别限制。
7.根据前述权利要求任一项所述的方法，其中注入的流体具有的粘度低于泵送的流体的粘度至少1/2或至少1/3。
8.根据权利要求7所述的方法，其中注入的流体具有高于包含在各侧室（6、6'）中的流体的温度和/或其中注入的流体稀释包含在各侧室（6、6'）中的流体。
9.根据前述权利要求任一项所述的方法，其中泵送的流体的粘度是至少5·10-5m2/s，或至少2·10-4m2/s，或至少5·10-4m2/s。
10.一种用于泵送高粘度流体的泵，其包括壳体（3）、入口（7）、出口（8）和封闭式或半开式叶轮（5），叶轮被可旋转地布置在壳体中位于入口和出口之间，其中泵具有位于叶轮的前罩（4）与壳体（3）之间的第一侧室（6），或者位于叶轮的后罩（4'）和壳体（3）之间的第二侧室（6'），或者上述两者，其特征在于，泵（1）具有位于叶轮（5）与壳体（3）之间的在叶轮的入口侧的密封元件（7a、7b），或者位于叶轮（5）与壳体（3）之间的在叶轮出口侧的至少一个密封元件（8a、8b），或者上述两者，和/或具有通向各侧室（6、6'）的注入口（9），其中叶轮的入口侧的密封元件（7a、7b）能够限制回流（15）经过第一侧室（6），其中叶轮的出口侧的密封元件（8a、8b）能够限制回流（15）经过第一侧室（6）和/或限制在泵送的流体与第一或第二侧室（6、6'）之间的再循环流（16、16'），并且其中所述一个或多个密封元件（7a、7b、8a、8b）允许包含在各侧室（6、6'）中的流体在操作中加热至高于泵送的流体的温度至少10°C的温度，用来减少包含在各侧室（6、6'）中的流体的粘度，并且其中注入口（9）允许将流体注入各侧室（6、6'）以用于减少包含在各侧室（6、6'）中的流体的粘度。
11.根据权利要求10所述的泵，其中一个或多个密封元件（7a、7b、8a、8b）能够限制回流（15）或再循环流（16、16'），使得在各侧室（6、6'）中一方面由盘摩擦产生的热量与另一方面由对流和传导传出的热量之间的热流平衡在操作中在某温度达到，该温度高于泵送的流体的温度至少10°C。
12.根据权利要求10或11任一项所述的泵，其包括至少一个加热器以用于加热各侧室（6、6'）中的流体，或用于加热将被注入到各侧室的流体，用于减少叶轮的前或后罩（4、4'）分别与壳体（3）之间的盘摩擦。
13.根据权利要求10至12任一项所述的泵，其额外地包括与注入口（9）连接的流体源以用于为注入各侧室（6、6'）提供流体。
14.根据权利要求10至13任一项所述的泵，其中在叶轮（5）的入口或出口侧的一个或多个密封元件（7a、7b、8a、8b）被实施为或包含密封缝，或梳式密封，或刷式密封，或漂浮环式密封，或活塞环。
15.根据权利要求10至14任一项所述的泵，其中叶轮（5）具有高扬程系数，特别是高于1.05或高于1.10的扬程系数。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107013468A (zh) * 2015-10-14 2017-08-04 苏尔寿管理有限公司 用于输送高粘性流体的泵
CN112483420A (zh) * 2019-09-12 2021-03-12 建准电机工业股份有限公司 流体输送装置
CN113250967A (zh) * 2020-02-07 2021-08-13 建准电机工业股份有限公司 流体输送装置及其外壳

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2650066C2 (ru) * 2013-01-04 2018-04-06 Зульцер Мэнэджмент Аг Способ и устройство для переноса технологической жидкости, промышленное предприятие и способ упрощения его схемы
WO2017008845A1 (en) * 2015-07-14 2017-01-19 Pierburg Pump Technology Gmbh Switchable mechanical automotive coolant pump
CN105156358A (zh) * 2015-09-29 2015-12-16 佛山市威灵洗涤电机制造有限公司 离心泵
BR102016021270A2 (pt) * 2015-10-14 2017-04-25 Sulzer Management Ag bomba para conduzir um fluido altamente viscoso
KR101826819B1 (ko) * 2017-06-08 2018-02-07 이재웅 원심 슬러리 펌프 및 임펠러
MX2021001237A (es) * 2018-08-01 2021-04-13 Weir Slurry Group Inc Arreglo de espacio lateral anular invertido para una bomba centrifuga.
CN114294248A (zh) * 2021-12-31 2022-04-08 合肥恒大江海泵业股份有限公司 一种潜水电泵

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR928588A (fr) * 1946-06-04 1947-12-02 Bretagne Atel Chantiers Perfectionnements aux pompes à draguer
DE2349691A1 (de) * 1973-10-03 1975-04-10 Klein Schanzlin & Becker Ag Kreiselpumpe fuer zaehe foerdermedien
US20070160465A1 (en) * 2006-01-10 2007-07-12 Roudnev Aleksander S Flexible floating ring seal arrangement for rotodynamic pumps

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU45497A1 (ru) * 1935-04-01 1935-12-31 И.Г. Есьман Центробежный насос дл густых (в зких) жидкостей
SU1177541A1 (ru) * 1983-06-29 1985-09-07 Одесский Технологический Институт Холодильной Промышленности Многоступенчатый центробежный насос
DE19858137B4 (de) * 1998-12-16 2016-12-15 BSH Hausgeräte GmbH Heizung zum Erwärmen der Spülflüssigkeit in einer Geschirrspülmaschine
CN201106565Y (zh) * 2006-11-28 2008-08-27 上海通用泵机设备有限公司第一水泵厂 高温高杂比离心式煤浆泵
DE202007017077U1 (de) * 2007-12-07 2008-02-21 V-Zug Ag Haushaltgerät, insbesondere Geschirrspüler mit Umwälzpumpe und integrierter Heizung

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR928588A (fr) * 1946-06-04 1947-12-02 Bretagne Atel Chantiers Perfectionnements aux pompes à draguer
DE2349691A1 (de) * 1973-10-03 1975-04-10 Klein Schanzlin & Becker Ag Kreiselpumpe fuer zaehe foerdermedien
US20070160465A1 (en) * 2006-01-10 2007-07-12 Roudnev Aleksander S Flexible floating ring seal arrangement for rotodynamic pumps

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107013468A (zh) * 2015-10-14 2017-08-04 苏尔寿管理有限公司 用于输送高粘性流体的泵
CN112483420A (zh) * 2019-09-12 2021-03-12 建准电机工业股份有限公司 流体输送装置
CN113250967A (zh) * 2020-02-07 2021-08-13 建准电机工业股份有限公司 流体输送装置及其外壳

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