CN116398441A - 一种双流量双扬程旋喷泵 - Google Patents

Abstract

本发明属于旋喷泵的技术领域，具体为一种双流量双扬程旋喷泵。解决了现有技术旋喷泵流量小扬程单一、集流管通用性差及进口液体速度环量大、水力损失严重的问题。包括固定组件和旋转组件，固定组件包括固定连接的悬架、轴承箱体、外壳和端盖，旋转组件包括安装于固定组件内的主轴、驱动盘、旋壳、旋壳盖、叶轮，双流量双扬程旋喷泵还包括集流管组件，集流管组件包括第一集流管和第二集流管。本发明实现旋喷泵流量大，双扬程，减小了水力损失，提高了效率，改善了旋喷泵腔体内的流动特性和集流管力学特性，且集流管安装简单、容易制造、通用性好的目的。

Description

一种双流量双扬程旋喷泵

技术领域

本发明属于旋喷泵的技术领域，具体为一种双流量双扬程旋喷泵。

背景技术

旋喷泵(Roto-jetpump)又名皮托管泵，最早出现于20世纪初的美国。我国1987年在炭黑新工艺改造的过程中引进旋喷泵,随后众多的行业需要一种扬程曲线稳定、流量随意可调节性能稳定的高压泵。如食品行业肉类包装、饮料加工酿造、蔬菜和水果罐头加工、石油化工与炼制、造纸工业、以及电站运行等方面都需要这种扬程曲线平稳的泵。作为一种小流量，高扬程的低比转数泵，由于其过流部件和普通离心泵有所差异，旋喷泵的叶轮和转子腔同步旋转从而避免了圆盘摩擦损失，在低比转速数泵方面效率高于普通离心泵，有广阔的应用前景。

旋喷泵最主要的部件之一是集流管，集流管一般为单个布置形式，图1为单集流管形式旋喷泵，如图1所示，集流管7通过螺钉2和进水段1固定在壳盖3上面，叶轮5和转子腔6通过螺钉4刚性连接，转子腔6通过螺栓8和轴9相连，在旋喷泵运行过程中，叶轮5内部流体的流动形式和普通离心泵相同，轴9和叶轮5转子腔6同步旋转，流体在转子腔6中高速旋转，集流管7将转子腔6中的流体收集起来沿轴向推送出去。集流管7有扩压的作用而且轴向泄露密封位于低压区，适宜输送重油，电站燃料以及污染性液体，而且防堵塞性能好，物料的破坏性小，性能稳定。综上所述，旋喷泵具有扬程高，容易密封，性能稳定，泄漏量少等优点。

但目前的旋喷泵存在着以下几个缺点和不足：(1)如图1所示，旋喷泵吸入液体的过程中由于结构原因引入环形或半螺旋形吸入室，吸入室加工难度大，加工成本高，进口液体速度环量大，水力损失大；(2)单集流管旋喷泵虽然密封容易，但集流管安装困难，集流管的通用性较差，结构复杂。(3)目前的旋喷泵流量小，扬程单一，在一定程度上限制了进一步的广泛应用。

发明内容

本发明提供了一种双流量双扬程旋喷泵，有效的解决了现有技术旋喷泵流量小扬程单一、集流管通用性差及进口液体速度环量大、水力损失严重的问题。本发明采用不同扩散段长度、不同进口直径双流量双扬程集流管组合，实现旋喷泵流量大，双扬程，减小了水力损失，提高了效率，改善了旋喷泵腔体内的流动特性和集流管力学特性，且集流管安装简单、容易制造、通用性好的目的。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种双流量双扬程旋喷泵，包括固定组件和旋转组件，固定组件包括固定连接的悬架1、轴承箱体2、外壳3和端盖4，旋转组件包括安装于固定组件内的主轴5、驱动盘6、旋壳7、旋壳盖8、叶轮9，其特征在于：双流量双扬程旋喷泵还包括集流管组件，集流管组件包括第一集流管15和第二集流管16；

第一集流管和第二集流管的扩散段长度以及进口直径均不同，所述第一集流管15和第二集流管16呈现180°对称布置。

所述叶轮9安装于主轴5端头，且叶轮9与安装于固定组件上的进水管19同心连通。

所述轴承箱体2设置堵头11、油标12和油杯13。

所述集流管组件对称安装于集流管支撑架14上，并通过密封圈17密封。

所述集流管组件通过弹性挡圈18与集流管支撑架14轴向固定，通过与外壳3和进水管19焊接实现平面径向固定。

所述第一集流管15的第一集流管进口1501小于等于第二集流管16的第二集流管进口1601直径小。

所述第一集流管15的第一集流管扩散段1502长度大于等于第二集流管16的第二集流管扩散段1602长度大。

所述集流管支撑架14与旋壳盖8之间通过密封骨架10油封。

本发明提供了一种双流量双扬程旋喷泵，具备以下有益效果：

本发明双流量双扬程旋喷泵集流管包括第一集流管和第二集流管，该第一集流管和第二集流管进口直径、扩散段长度不同，呈现180°对称布置。这样第一集流管和第二集流管进口区域的流体介质绝对速度圆周分量是不同的，加之集流管进口直径不同，通过两种集流管的流量有所不同。使得一种旋喷泵具有两种不同的流量。旋壳内压力以轴线为中心沿径向线性分布，距离轴线越近，腔内压力越低，距离轴线越远，腔内压力越高，由于两种扩散性集流管扩散段长度的不同，集流管进口和轴线的距离有所不同，集流管进口的压力有所差异，使得一种旋喷泵具有两种不同的扬程。第一集流管和第二集流管180°对称布置，这样集流管钝体绕流所产生的尾涡带在腔内呈现对称状，能够互相抵消，平衡了旋喷泵腔内的压力脉动，改善了旋转部件的力学特性。

本发明双流量双扬程旋喷泵扩散性集流管通用性较高，必要时可以更换为两个扩散段长度一样的集流管，保持旋喷泵扬程不变的前提下流量变为原来的2倍。叶轮与进水管同心安装，进口液体速度环量小，减小了水力损失，提高了水力效率。扩散性集流管可以利用扩散管弯卷焊接或整体铸造而成，制造加工容易。

附图说明

图1为现有的旋喷泵结构示意图；

图2为本发明双流量双扬程旋喷泵的结构示意图；

图3为本发明第一集流管剖视图；

图4为本发明第二集流管剖视图；

图中：悬架1、轴承箱体2、外壳3、端盖4、主轴5、驱动盘6、旋壳7、旋壳盖8、叶轮9、密封骨架10、堵头11、油标12、油杯13、集流管支撑架14、第一集流管15、第一集流管进口1501、第一集流管扩散段1502、第二集流管16、第二集流管进口1601、第二集流管扩散段1602、密封圈17、弹性挡圈18、进水管19。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图2所示，本发明双流量双扬程旋喷泵包括固定组件、旋转组件以及集流管组件，固定组件包括固定连接的悬架1、轴承箱体2、外壳3和端盖4。旋转组件包括安装于固定组件内的主轴5、驱动盘6、旋壳7、旋壳盖8、叶轮9。集流管组件包括集流管支撑架14、第一集流管15和第二集流管16。

具体安装结构和使用方法如下所述。

悬架1与外壳3通过螺栓连接，悬架1主要起固定支撑作用，承受流体介质、转动部件(如叶轮)及自身的重量和由于转动部件旋转产生的径向力。主轴5右端通过C形键与原动机主轴连接，且主轴5两端分别通过轴承支承，该轴承布置在轴承箱体2内。

由于双流量双扬程旋喷泵的工作环境复杂，为准确监测轴承箱体2的润滑油量和及时添加更换润滑油，在轴承箱体2上设置轴承箱油杯13、油标12和堵头11。

为防止旋壳7中的流体介质随主轴5的旋转发生轴向泄漏，在叶轮9与驱动盘6之间设置密封骨架10油封。

如图2、3所示，本发明双流量双扬程旋喷泵包括第一集流管15和第二集流管16，该第一集流管15的第一集流管扩散段1502长度较第二集流管16的第二集流管扩散段1602长度大，第一集流管15的第一集流管进口1501较第二集流管16的第二集流管进口1601直径小。第一集流管15和第二集流管16通过扩散管弯卷焊接或整体铸造成型并呈现180°对称布置安装于集流管支撑架14上,防止轴向位移用弹性挡圈10加以定位，并加装两道O型密封圈9防止液体泄漏。

旋壳盖8和旋壳7采用螺栓连接，旋壳7和驱动盘6采用螺栓连接，驱动盘6通过C型键与主轴5连接。旋壳盖8和集流管支撑架14之间用密封骨架10密封，防止液体泄漏。叶轮9和主轴5采用螺母相连，并用C型键定位。

本发明双流量双扬程旋喷泵的工作过程如下，首先，主轴5与原动机端主轴连接实现动力的输入，以使主轴5连续旋转，主轴5与叶轮9通过C型键传递扭矩，主轴5的连续旋转带动叶轮9高速旋转；主轴5与驱动盘6通过C型键传递扭矩，主轴5的连续旋转带动旋壳7高速旋转；然后由于离心作用叶轮9把进水管19中的液体介质吸入到叶轮9内部，并对流体介质做功使其压力增加速度增大，流体流进叶轮的绝对液流角为90°，减小了叶轮进口液体圆周速度环量，降低了水力损失。同时液体介质流出叶轮9进入旋壳7中，液体介质在旋壳7中和叶轮同步旋转。第一集流管15和第二集流管16在旋壳7中固定不动，流体介质通过第一集流管进口1501和第二集流管进口1601进入到集流管内部，进口区域流体介质绝对速度圆周分量和进口直径的不同，导致通过第一集流管15和第二集流管16的流量有所不同。旋壳7内压力以主轴5为中心沿径向线性分布，距离轴心线越近，压力越低，距离轴线越远，压力越高，第一集流管扩散段1502长度大，进口压力大，第二集流管扩散段1602长度小，进口压力小。使得一种旋喷泵具有两种不同的扬程。第一集流管15和第二集流管16利用皮托管原理将进口的液体的速度能转化为压力能，减小了液体介质的沿程和局部阻力损失，提高了旋喷泵的水力效率。并且呈现180°对称布置，这样旋壳7中钝体绕流产生的尾涡带在腔内呈现对称状，平衡了旋壳7中的压力脉动，改善了旋转部件的力学特性。本发明双流量双扬程旋喷泵集流管通用性较高，必要时可以更换为两个扩散段长度一样的集流管，保持旋喷泵扬程不变的前提下流量变为原来的2倍，或根据其工况需求可更换与其匹配的集流管。适应性强，安装方便，简单易行。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式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。

Claims (8)

1.一种双流量双扬程旋喷泵，包括固定组件和旋转组件，固定组件包括固定连接的悬架、轴承箱体、外壳和端盖，旋转组件包括安装于固定组件内的主轴、驱动盘、旋壳、旋壳盖、叶轮，其特征在于：双流量双扬程旋喷泵还包括集流管组件，集流管组件包括第一集流管和第二集流管；

第一集流管和第二集流管的扩散段长度以及进口直径均不同，所述第一集流管和第二集流管呈现180°对称布置。

2.根据权利要求1所述的一种双流量双扬程旋喷泵，其特征在于：所述叶轮安装于主轴端头，且叶轮与安装于固定组件上的进水管同心连通。

3.根据权利要求1所述的一种双流量双扬程旋喷泵，其特征在于：所述轴承箱体设置有堵头、油标和油杯。

4.根据权利要求1所述的一种双流量双扬程旋喷泵，其特征在于：所述集流管组件对称安装于集流管支撑架上，并通过密封圈密封。

5.根据权利要求4所述的一种双流量双扬程旋喷泵，其特征在于：所述集流管组件通过弹性挡圈与集流管支撑架轴向固定，通过与外壳和进水管焊接实现平面径向固定。

6.根据权利要求5所述的一种双流量双扬程旋喷泵，其特征在于：所述第一集流管的第一集流管进口小于等于第二集流管的第二集流管进口直径小。

7.根据权利要求5所述的一种双流量双扬程旋喷泵，其特征在于：所述第一集流管的第一集流管扩散段长度大于等于第二集流管的第二集流管扩散段1602长度大。

8.根据权利要求5所述的一种双流量双扬程旋喷泵，其特征在于：所述集流管支撑架与旋壳盖之间通过密封骨架油封。

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