CN107023490A - 一种半螺旋形进水式双吸自吸泵 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种半螺旋形进水式双吸自吸泵，包括进水接管、双吸叶轮、泵体、公共轴、电机和支架体；泵体包括半螺旋形双吸吸入室、螺旋形压水室、气液分离室、储水室，双吸叶轮安装在公共轴的一端置于泵体的压水室内，公共轴的另一端与电机相连，泵体与电机通过支架体连接，进水接管安装于泵体上方；压水室底部两侧各开有一个左右对称的回流孔，压水室出流扩散管上开有回水口，扩散管与泵体的气液分离室通过回水口连通。本发明在保证了自吸泵自吸性能的同时有效的改善了泵的水力性能，大幅度减小了流体介质在吸入室和压水室中的流动损失，具有高扬程、高效率和高可靠性，结构紧凑，安装维修方便，并且可根据安装现场自行调节安装方向等优点。

Description

一种半螺旋形进水式双吸自吸泵
技术领域
本发明涉及流体机械领域，特别涉及一种外混式半螺旋形进水式双吸自吸泵。
背景技术
外混式自吸泵是自吸泵的一种，因其具有结构紧凑、操作方便、维修方便、有较强的自吸性能等优点，广泛应用于农业排灌、河塘养殖、市政排污、石化冶金和食品化工及电厂等领域。
传统的外混式自吸泵主要由叶轮、泵轴、泵体、后盖、轴承体等组成，而泵体内设置的吸入室多采用S形吸入弯管形吸入室，这种吸入室水流在较短的时间内经过两次90度的方向改变，会对泵体造成极大冲击，液体流动紊乱，导致冲击损失严重，泵效率低下，长时间的启停加上水单侧的水力不平衡冲击，叶轮轴向力显著增大，易对轴承及密封部件造成损伤，严重降低轴承及密封件的使用寿命，不利于泵的长期稳定运行。同时，传统的外混式自吸泵通常只在蜗壳的单侧开一个回流孔，单侧回流对叶轮的冲击也会使叶轮轴向力显著增大，严重降低轴承及密封件的使用寿命，并且，液体的单侧回流作用会破坏蜗壳内的均匀对称流动状态，使蜗壳横截面内产生随时间周期变化的单侧旋涡结构，这种漩涡结构在叶轮于蜗壳的动静干涉下变得更加复杂，不仅造成蜗壳内水力损失增大，还会诱发严重的压力脉动，引发机组振动和噪声。
经检索，未见半螺旋形进水式双吸自吸泵相关专利或文章的公开报道。
发明内容
为解决现有技术方案的上述问题，本发明提供了一种半螺旋形进水式双吸自吸泵，在保证了自吸泵自吸性能的同时有效的改善了泵的水力性能，大幅度减小了流体介质在吸入室和压水室中的流动损失，具有高扬程、高效率和高可靠性，结构紧凑，安装维修方便，并且可根据安装现场自行调节安装方向等优点。
本发明通过以下技术方案实现的：一种半螺旋形进水式双吸自吸泵，包括进水接管、双吸叶轮、泵体、公共轴、电机和支架体；
所述泵体内包括一个半螺旋形双吸吸入室，一个位于所述双吸吸入室中间的螺旋形压水室，一个位于所述泵体上部的气液分离室以及位于所述泵体下部的储水室，所述气液分离室与储水室相通；
所述双吸叶轮安装在所述公共轴的一端置于所述泵体的压水室内，所述公共轴的另一端与电机相连，所述泵体与电机通过所述支架体连接，所述支架体内有机械密封，所述进水接管安装于泵体上方，所述进水接管上方开有加水孔；
所述压水室底部两侧各开有一个左右对称的回流孔，所述储水室与压水室通过回流孔连通，所述储水室内的水得以回流到所述双吸叶轮的外缘处；所述储水室底部一侧开有泄水孔；所述压水室出流扩散管上开有回水口，所述扩散管与所述泵体的气液分离室通过回水口连通。
上述方案中，所述扩散管部分露出所述泵体的内腔。
上述方案中，所述泵体的吸入口与排出口均位于泵体的顶部的同一高度，吸入口为垂直流入，排出口为垂直流出，这样的设计安装更加方便。
上述方案中，所述双吸吸入室内设置有分流板。
上述方案中，所述进水接管为90°变截面弯管式进水接管；所述90°变截面弯管式进水接管为水平流入进口，竖直向下流出出口设计。
上述方案中，所述进水接管的流道中间设置有消旋分流板；所述消旋分流板与进水接管的流道入口垂直布置。
上述方案中，所述回流孔位于压水室底部第六段面两侧。
上述方案中，所述进水接管通过法兰采用螺栓安装在所述泵体上方。
上述方案中，所述进水接管连接的法兰外缘上开有若干通孔；所述进水接管通过法兰上的通孔调整安装方向。
上述方案中，对于比转速在20～180之间的低中比转速自吸泵，所述双吸叶轮与所述压水室隔舌的间隙为0.5～6mm。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.本发明在保证了自吸泵自吸性能的同时有效的改善了泵的水力性能，大幅度减小了流体介质在吸入室和压水室中的流动损失，具有高扬程、高效率和高可靠性，结构紧凑，安装维修方便，并且可根据安装现场自行调节安装方向等优点，并且由于半螺旋形吸入室的应用相对传统的S形吸入口冲击振动小，运行平稳，有利于整机的长期安全稳定运行。
2.本发明所述泵体的压水室底部第六段面两侧各开有一个回流孔，共有两个形状大小相同且左右对称的回流孔，将所述储水室与压水室联通，使得所述储水室内的水得以回流到所述叶轮的外缘处，由于单侧回流对叶轮的冲击也会使叶轮轴向力显著增大，严重降低轴承及密封件的使用寿命，并且液体的单侧回流作用会破坏蜗壳内的均匀对称流动状态，使蜗壳横截面内产生随时间周期变化的单侧旋涡结构，这种漩涡结构在叶轮于蜗壳的动静干涉下变得更加复杂，不仅造成蜗壳内水力损失增大，还会诱发严重的压力脉动，引发机组振动和噪声，两侧各开有一个回流孔，这种对称结构可大幅度改善蜗壳内的流动状态，降低蜗壳内的水力损失，同时利于机组的长期稳定运行。
3.本发明所述泵体的吸入室内设置有分流板，对液流有较好的导流作用，利于液体的稳定流动。
4.本发明所述90度变截面弯管式进水接管为水平流入入口，竖直向下流出出口，从进口的圆形截面过渡到方形截面，再由方形截面过渡到出口的圆形截面，这样的设计可由管径迅速扩充到吸入口径，并且占用空间小，安装紧凑。所述90度变截面弯管式进水接管流道中间设置有消旋分流板，对液体起消汽泡、旋流作用，稳定液体进口流态，降低流动损失。
5.本发明对于比转速在20～180之间的低中比转速自吸泵，所述叶轮与所述泵体内压水室隔舌的间隙取0.5～6mm，减小叶轮与压水室隔舌的间隙有利于泵自吸性能的改善，缩短自吸时间。
6.本发明中所述进水接管通过法兰与泵体连接，且法兰外缘设有若干通孔，在安装时可绕所述进口接管出口轴线旋转一定角度，可根据安装现场情况进行调整朝适当方向安装。
7.本发明所述泵体的压水室出流扩散管可以全部内置于所述泵体内腔，为减小材料及使泵体更为紧凑也可部分外露。
附图说明
图1是本发明一种半螺旋形进水式双吸自吸泵一实施例的结构总装简图；
图2是本发明一种半螺旋形进水式双吸自吸泵一实施例进水接管和泵体的侧视图；
图3是本发明一种半螺旋形进水式双吸自吸泵的进水接管一实施例的主视图；
图4是本发明一种半螺旋形进水式双吸自吸泵的进水接管一实施例的A向视图。
图中，1.进水接管；2.双吸叶轮；3.泵体；4.公共轴；5.电机；6.支架体；7.机械密封；8.双吸吸入室；9.压水室；10.气液分离室；11.储水室；12.回流孔；13.回水口；14.泄水孔；15.加水孔；16.分流板；17.消旋分流板；18.扩散管；19.第六断面；20.吸入口；21.排出口。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明，但本发明的保护范围并不限于此。
图1和图2分别为本发明一种半螺旋形进水式双吸自吸泵一实施例的总装简图以及进水接管和泵体的侧视图。
一种半螺旋形进水式双吸自吸泵，主要包括进水接管1、双吸叶轮2、泵体3、公共轴4、电机5和支架体6。本发明总体采用卧式结构，属于外混式自吸泵，所述电机5与双吸叶轮2采用共轴结构，所述双吸叶轮2为悬臂式布置，安装在所述公共轴4的一端置于所述泵体3的压水室9内，所述公共轴4的另一端与电机5相连，并且所述泵体3与所述电机5通过所述支架体6采用螺钉连接固定为一体，所述支架体4内安装有机械密封7，而所述进水接管1则通过法兰连接固定于所述泵体3上方。
所述泵体3总体上为半螺旋形双吸吸入室8与螺旋形压水室9的相结合的类长方体结构，所述泵体3内包含有一个半螺旋形双吸吸入室8，一个位于所述双吸吸入室8中间的螺旋形压水室9，一个位于所述泵体3上部的气液分离室10以及位于所述泵体下部的储水室11，其中所述的气液分离室10与所述储水室相通11，并且所述泵体3的吸入口20与排出口21均位于泵体3的顶部的同一高度，分别为垂直流入与垂直流出。
所述泵体3的螺旋形压水室9底部第六段面19两侧各开有一个回流孔12，两个所述回流孔12形状大小相同且左右对称，将所述储水室11与所述螺旋形压水室9联通，使得所述储水室11内的水得以回流到所述叶轮2的外缘处，传统的自吸泵结构中常设为单侧回流孔，由于单侧回流对叶轮的冲击也会使叶轮轴向力显著增大，严重降低轴承及密封件的使用寿命，并且，液体的单侧回流作用会破坏蜗壳内的均匀对称流动状态，使蜗壳横截面内产生随时间周期变化的单侧旋涡结构，这种漩涡结构在叶轮于蜗壳的动静干涉下变得更加复杂，不仅造成蜗壳内水力损失增大，还会诱发严重的压力脉动，引发机组振动和噪声，而本发明中采用双侧对称回流孔结构，这种对称结构可大幅度改善蜗壳内的流动状态，降低蜗壳内的水力损失，同时利于机组的长期稳定运行。
所述泵体储水室11底部一侧开有一个泄水孔14。
所述泵体3的螺旋形压水室9出流扩散管18上开有回水口13，使得所述螺旋形压水室9的出流扩散管18与所述气液分离室10相连。
所述泵体的压水室出流扩散管18可以全部内置于所述泵体3内腔，为减小材料及使泵体更为紧凑也可部分外露，本实施例中优选采用出流扩散管部分外露的形式。
所述泵体3的半螺旋形双吸吸入室8内设置有分流板16，对液流有较好的导流作用，利于液体的稳定流动。
所述进水接管1可以为90°变截面弯管式进水接管或环形进水接管，本实施例中采用90°变截面弯管式进水接管，如图3和图4所示，其中所述90°变截面弯管式进水接管为水平流入入口，竖直向下流出出口，从进口的圆形截面过渡到方形截面，再由方形截面过渡到出口的圆形截面，所述90°变截面弯管式进水接管流道中间设置有消旋分流板17，所述90°变截面弯管式进水接管上方开有加水孔15，位于出口上方在所述消旋分流板17的一侧，用于产品使用时的首次加水。
对于比转速在20～180之间的低中比转速自吸泵，所述叶轮与所述泵体内压水室隔舌的间隙取0.5～6mm，减小叶轮与压水室隔舌的间隙有利于泵自吸性能的改善，缩短自吸时间。
所述进水接管1连接的法兰外缘上开有若干通孔；进水接管1在安装时可绕所述进口接管出口轴线旋转一定角度，可根据安装现场情况进行调整朝适当方向安装。
本发明中外混式自吸泵的工作原理是：在第一次启泵前，从所述的进水接管1上的加水孔15往储液室中灌水，以后则不需另加水，启动后所述双吸叶轮2高速旋转使叶轮流道内的水流向所述螺旋形压水室9，从而所述双吸叶轮2两侧的入口形成真空，所述半螺旋形双吸吸入室8内的空气进入泵内，并经所述双吸叶轮2流道到达外缘。与此同时，被所述双吸叶轮2经所述扩散管18中回水口13排到所述气液分离室10中的水又经压水室底部两侧的回流孔流12回到所述双吸叶轮2外缘。所述回水孔13流回的水在在压力差和重力的作用下，射向叶轮槽道内，并被叶轮击碎，与空气混合后，再甩向所述螺旋形压水室9，向旋转方向流动。由于液体在压水室内不断冲击叶栅，不断被叶轮击碎，就同空气强烈搅拌混合，生成气液混合物，并不断地流动致使气水不能分离。混合物在蜗壳出口被隔舌剥离，沿扩散管内侧的回水口13进入气液分离室10，空气被分离出来，由出口管排掉，而水仍经左右回流孔12流向叶轮外缘进行气液混合，如此反复循环，逐渐将吸入管路中的空气排尽，使水进入泵内，完成自吸过程。
应当理解，虽然本说明书是按照各个实施例描述的，但并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施例的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施例或变更均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种半螺旋形进水式双吸自吸泵，其特征在于，包括进水接管(1)、双吸叶轮(2)、泵体(3)、公共轴(4)、电机(5)和支架体(6)；
所述泵体(3)内包括一个半螺旋形双吸吸入室(8)，一个位于双吸吸入室(8)中间的螺旋形压水室(9)，一个位于所述泵体(3)上部的气液分离室(10)以及位于所述泵体(3)下部的储水室(11)，所述气液分离室(10)与储水室(11)相通；
所述双吸叶轮(2)安装在所述公共轴(4)的一端置于所述泵体(3)的压水室(9)内，所述公共轴(4)的另一端与电机(5)相连，所述泵体(3)与电机(5)通过所述支架体(6)连接，所述支架体(6)内有机械密封(7)，所述进水接管(1)安装于泵体(3)上方，所述进水接管(1)上方开有加水孔(15)；
所述压水室(9)底部两侧各开有一个左右对称的回流孔(12)，所述储水室(11)与压水室(9)通过回流孔(12)连通，所述储水室(11)内的水得以回流到所述双吸叶轮(2)的外缘处；所述储水室(11)底部一侧开有泄水孔(14)；所述压水室(9)出流扩散管(18)上开有回水口(13)，所述扩散管(18)与所述泵体的气液分离室(10)通过回水口(13)连通。
2.根据权利要求1所述的一种半螺旋形进水式双吸自吸泵，其特征在于，所述扩散管(18)部分露出所述泵体(3)的内腔。
3.根据权利要求2所述的一种半螺旋形进水式双吸自吸泵，其特征在于，所述泵体(3)的吸入口(20)与排出口(21)均位于泵体(3)的顶部的同一高度，吸入口(20)为垂直流入，排出口(21)为垂直流出。
4.根据权利要求1所述的一种半螺旋形进水式双吸自吸泵，其特征在于，所述双吸吸入室(8)内设置有分流板(16)。
5.根据权利要求1所述的一种半螺旋形进水式双吸自吸泵，其特征在于，所述进水接管(1)为90°变截面弯管式进水接管；所述90°变截面弯管式进水接管为水平流入进口，竖直向下流出出口设计。
6.根据权利要求1所述的一种半螺旋形进水式双吸自吸泵，其特征在于，所述进水接管(1)的流道中间设置有消旋分流板(17)；所述消旋分流板(17)与进水接管(1)的流道入口垂直布置。
7.根据权利要求1所述的一种半螺旋形进水式双吸自吸泵，其特征在于，所述回流孔(12)位于压水室(9)底部第六段面(19)两侧。
8.根据权利要求1所述的一种半螺旋形进水式双吸自吸泵，其特征在于，所述进水接管(1)通过法兰采用螺栓安装在所述泵体(3)上方。
9.根据权利要求8所述的一种半螺旋形进水式双吸自吸泵，其特征在于，所述进水接管(1)连接的法兰外缘上开有若干通孔；所述进水接管(1)通过法兰上的通孔调整安装方向。
10.根据权利要求1所述的一种半螺旋形进水式双吸自吸泵，其特征在于，对于比转速在20～180之间的低中比转速自吸泵，所述双吸叶轮(2)与所述压水室(9)隔舌的间隙为0.5～6mm。
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