CN1089862C - 轴向进排气双作用液环泵 - Google Patents

Abstract

一种轴向进排气双作用液环泵，适用于氯碱工业输送氯气。其特征是：在叶轮6两端的端面上开有液封环槽9；在泵体的两侧对称安装有双层结构的泵盖3，在泵盖上开有液体循环通道8和液封通道4，在泵盖的中央轴向开有轴封负压环槽10，在轴封负压环槽上开有回液孔11。该液环泵简化了结构，制造加工方便，运行平稳，振动小，噪声低，寿命长。从根本上解决了泵盖和叶轮之间的间隙损失和轴封泄漏问题，提高了泵的输气量。

Description

轴向进排气双作用液环泵

本发明涉及一种液环泵，主要是用于氯碱工业输送氯气的轴向进排气双作用液环泵。

目前，在氯碱工业上用于输送氯气的环泵主要是径向进排气向进排气悬臂式液环泵和透平式氯压机。径向进排气悬臂式液环泵由于是径向进排气，泵盖及叶轮两端呈锥度结构，叶轮和泵盖排气通道为斜度与液环不成水平状，因而倒造成压缩气体排出不完，输气量较低，另外，由于它的叶轮采用的是悬臂式结构，因而振动大，噪声也大，轴封及轴承寿命短，运行周期短，检修频率高。这种液环泵的泵盖与叶轮之间，间隙损失大，结构复杂，加工检修较难。透平式氯压机目前国内只有几家大型氯气碱企业采用，原因是它的价格昂贵，辅助配套设备多，工艺技术指标要求高，使用时间短，检修频率高，并且结构复杂，加工检修精度高、难度大。曾经也有人将轴向进排气真空泵用于输送氯气，但效果很差，密封不严，外漏严重。此外，这种轴向进排气真空泵的泵壳为圆形，叶轮在泵体内呈遍心位置，因而只能单向作用，故输气量很低。

本发明的目的是提供一种轴向进排气双作用液环泵，从根本上解决泵的轴封泄漏问题和泵盖与叶轮之间的间隙损失问题，从而提高产量，简化结构，降低成本，延长泵的使用寿命，促进氯碱工业的发展。

本发明的具体方案是：包括支架轴承部、回转结合部、泵盖、泵体，其特征是：A在回转结合部的叶轮两端的端面上开有液封环槽；在泵体的两侧对称安装有双层结构的泵盖，在泵盖上开有液体循环通道和液封通道，在泵盖的中央轴向开有轴封负压环槽，在轴封负压环槽上开有回液孔；B泵盖上的液封通道的出口与叶轮上的液封环槽相对应；C液封通道和液体循环通道与泵体内腔相通；D轴封负压环槽通过回液孔与泵盖的吸气室相通。

本发明在泵盖的下部设置液体循环通道，以便将随气体排出的液体经冷却后回收入泵体进气室内，再次利用；本发明在泵盖上部开设液封通道和在叶轮端面开设液封环槽用于解决叶轮与泵盖之间的间隙造成的轴向气体泄漏，使压缩气体无法穿过液封，减少损失。本发明在开设液封通道和液封环槽的基础上在泵盖中央轴向开设轴封负压环槽和回液孔，其目的是形面轴向负压，确保液体不外漏，使液体流经轴封负压环槽和回液孔流回泵体的进气室内。本发明在泵体的两侧对称安装同样大小和结构的双层结构泵盖，不仅能简化结构，使加工制造及检修方便，而且可减小振动和噪声，保证工作平稳。

本发明与现有技术相比具有如下优点：

1.运行平稳振动小、噪声低、轴承寿命长、轴封无外泄、运行周期长。

2.解决了一般离心泵难以解决的间隙损失和轴封泄漏问题。

3.提高了输气量，该泵输气量超过同类型单作用轴向进排气液环泵的一倍以上。与径向进排气泵比较，在相同线速度下，能达到设计压力和输气量。

4.由于简化了结构，制造加工较方便，适用范围广，造价低，可生产大、中、小型气量的各种规格，能满足我国大、中、小型氯碱厂和其它工业生产的需求。

5.轴封采用填料形式，由于是在负压状态工作，因此使用周期很长，减少了制造成本，材料可用聚四氟生代盘根和石棉油浸盘根。

下面结合附图及实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的主视图；

图2是图1的C-C剖视图；

图3是图1的D-D剖视图；

图4是图3的AOB剖视图。

由上述附图可知：本发明由支架轴承部1、回转结合部2、泵盖3、泵体5组成，其中在回轴结合部2的转动轴上对称套装有支架轴承部1，在两支架轴承部1之间套装有泵体5和泵盖3。其结构要点是：在回转结合部2的叶轮6两端的端面上开有液封环槽9；在泵体5的两侧对称安装有双层结构的泵盖3，在泵盖3上开有液体循环通道8和液封通道4，在泵盖3的中央轴向开有轴封负压环槽10，在轴封负压环槽10上开有回液孔11。

由图1可看出：泵盖3上的液封通道4的出口与叶轮6上的液封环槽9相对应。液封通道4和液体循环通道8与泵体5内腔相通。

由图2可看出：泵体5的内壳呈椭圆形，叶轮6位于内壳的中央为圆形，其圆周上分布有弧形叶片15，叶轮6在椭圆形壳体内旋转进行吸、排、吸、排双作用作功，壳体内壳里的液环14形成椭圆状。

由图3、图4可看出：轴封负压环槽10通过回液孔11与泵盖3的吸气室16相通。双层结构的泵盖3的内层为两个排气窗13的连接通道，外层为两个进气窗12的连接通道。

本发明工作时，泵盖3的液体循环通道8与本发明配套使用的气液分离器相通，回转结合部2的电机联轴器与电机连接。当电机转动时，叶轮6及转动轴随电机转动，从壳体进口进入内壳里的气体逐惭被压缩，叶轮6的旋转使壳体内的液体在离心力的作用下，沿着椭圆形的内壳形成了椭圆状的液环14。当叶片15在进气窗12和排气窗13的尖点之间时，其空间充满了液体，由此空间按顺时针方向旋转一个角度时，液层就逐渐向外移动，于是叶片15的根部就形成了低压空间，气体便由进气窗12吸入这个空间。低压空间随着转子的继结旋转更加扩大，吸入的气也就更多。当叶轮6旋转使空间逐渐缩小时，吸入气体由于空间的逐渐压缩，从排气窗13压出。叶轮6每旋转一周，便进行二次吸气和排气工作。在这个过程中工作液体起了“液体活塞”的作用。随着气体排出的一部分工作液体，在与本发明配用的气液分离器中进行分离，回收的液体经冷却后，通过液体循环通道8又进入泵体5中循环使用，也可以从进口循环。在液环14的旋转压缩过程中，由于叶轮6与泵盖3之间的间隙，使气液体压力逐渐升高，这些液环中高压液体少量经液封通道4进入叶轮的液封环槽9，封死轴向间的间隙，使压缩气体无法穿过液封，从而减少气体损失，避免气体的外漏。由于在泵盖3上开有液封通道4和轴封负压环槽10，间隙中的液体进入轴封负压环槽10中经回液孔11流回进气室16。由于在轴封负压环槽10外侧的泵盖3和转动轴之间安装有填料7，进一步确保了负压状态液体不会外漏。该发明从根本上解决了液环泵的间隙损失和轴向泄漏问题，在泵体5的两端对称安装同样大小和结构的泵盖3，不公可消除振动，减小噪声，而且能简化结构，降低成本。

本发明经试验获得显著成功，设计气量和压力达到了理论气量和压力要求，达到了节能的效果，泵在运行中振动和噪声很小，无径向间隙损失和轴封泄漏现象，运行平稳，连续使用达一至两年时间，大大延长了使用寿命，检修频率极低，泵的输气量比以前增加了一倍多。这种液环泵可生产大、中、小型气量的各种规格，能满足我国大、中、小型氯碱厂和其它工业生产的需求。

Claims (2)

1.一种轴向进排气双作用液环泵，包括支架轴承部(1)、回转结合部(2)、泵盖(3)、泵体(5)，其特征是：A.在回转结合部(2)的叶轮(6)两端的端面上开有液封环槽(9)；在泵体(5)的两侧对称安装有双层结构的泵盖(3)，在泵盖(3)上开有液体循环通道(8)和液封通道(4)，在泵盖(3)的中央轴向开有轴封负压环槽(10)，在轴封负压环槽(10)上开有回液孔(11)；B.泵盖(3)上的液封通道(4)的出口与叶轮上的液封环槽(9)相对应；C.液封通道(4)和液体循环通道(8)与泵体(5)内腔相通；D轴封负压环槽(10)通过回液孔(11)与泵盖(3)的吸气室(16)相通。

2.根据权利要求1所述的轴向进排气双作用液环泵，其特征在于：双层结构的泵盖(3)的内层为两个排气窗(13)的连接通道，外层为两个进气窗(12)的连接通道。

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