CN117469719B - 一种供暖系统用轴流空化泵 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种供暖系统用轴流空化泵，包括轴流泵结构、鼓式空化泵结构、布水器结构、动力结构；轴流泵结构用于为鼓式空化泵结构提供流动加热介质，同时提供介质循环动力，使得轴流泵吸水顺畅，且出口的液体流速与设定好热功率的鼓式空化泵更相匹配。本发明占地面积小，无需前置水处理设备（空化特性）以电能作为动力，直接以液体作为热源及导热介质，没有加热元件，无明火，零排放，无污染，更环保，更安全，不受地理环境影响，入口出口温差可达+45℃（max值）热转化率高cop≥1.4。
Description
技术领域
本发明涉及暖通技术领域，具体为一种供暖系统用轴流空化泵。
背景技术
我国北方供暖期长达6-7个月，现行的供暖方式包括城市集中供暖以及农村的分户式独立供暖。一些企业单位也是采用独立式供暖，其中，除了集中供暖使用的供暖系统大多为煤锅炉或天然气锅炉外；独立供暖大部分采用空调，地源热泵或空气能热泵，有些偏远农村采用土暖气(小型自制锅炉)，更有甚者，以秸秆，木材作为发热源。
例如申请号为：CN202223304043.8的中国专利公开一种空化热泵和供暖设备，该实用新型具有以下有益效果：整体结构简单，节省空间，加热效率高，速度快，即开即用，可全天候全时段使用。经多个出液口均匀布水，在进入空化定子中，相对于无布水器的空化热泵，更能保证加热效果。
又如申请号为：CN201910253872.1的文献公开一种水力空化供暖装置，由电机带动转子高速旋转，使转子上的空化孔洞与水作相对运动，从而引发空化现象，通过空化现象达到加热水的目的，热水在循环水泵的作用下由水力空化供暖装置流出经输水管道进入换热器，热水在换热器散发热量到供暖效果，热水经过循环管道回流至储水箱内，以备做下次供暖循环。该发明节能高效、不会产生水垢、无污染、能耗低，运行安全稳定。
但是在供暖设备的实际使用过程中，还存在以下缺点，例如地源热泵受地热资源（地理位置）限制，空气能热泵体积庞大，在极低温度下难以运行无法有效制暖等。
发明内容
（一）解决的技术问题
为解决上述技术问题，本发明提供了一种供暖系统用轴流空化泵。
（二）技术方案
基于此，本发明提供如下技术方案：一种供暖系统用轴流空化泵，包括轴流泵结构、鼓式空化泵结构、布水器结构、动力结构；
所述轴流泵结构用于为鼓式空化泵结构提供流动加热介质，同时提供介质循环动力，使得轴流泵吸水顺畅，且出口的液体流速与设定好热功率的鼓式空化泵更相匹配；
所述鼓式空化泵结构，通过空化现象由于液体中形成的空穴崩溃而产生的高温、高压、放电、发光和激震波等的作用，用于加热导热介质，从而供热取暖，空化泵体结构经过全新设计，单边悬臂轴结构，悬空侧减重处理，切空化泵体主轴采用特殊材料具备阻尼减震效果，可有效消除空化过程中的震动；
所述布水器结构为所述轴流泵结构与所述鼓式空化泵结构两者之间液体传输管道，该部件具备涡流缓冲功能，可将经由轴流泵输送过来的液体均匀的输送到空化泵腔体中，可使空化效率进一步提高；
所述动力结构用于将动力传递给轴流泵结构和鼓式空化泵结构，通过调整齿轮传动比，同步带轮传动比，可最优程度的匹配轴流泵的转数和空化泵的转数；
所述动力结构包括电机、电机后盖、支撑座、同步带轮一、同步带轮二、齿轮一、齿轮二、同步带轮三、同步带轮四，所述支撑座的底部与鼓式空化泵结构螺栓连接，所述电机安装于支撑座的顶部，所述电机的后端设置有电机后盖；
所述电机的输出端与同步带轮一传动连接，所述同步带轮一采用同步皮带与同步带轮二传动连接，所述齿轮一随着同步带轮二的中部同步转动，所述齿轮一与齿轮二的右端啮合传动，所述同步带轮三随着齿轮二同步转动，所述同步带轮三采用同步皮带与同步带轮四传动连接。
优选的，所述轴流泵结构包括轴流泵叶片、轴流泵导流板、轴承、法兰，所述轴流泵叶片随着齿轮一的后端同步转动，所述轴流泵叶片上周状分布有轴流泵导流板，所述轴流泵叶片与轴承的内侧活动连接，所述轴流泵叶片的右端设置有法兰。
优选的，所述鼓式空化泵结构包括壳体一、壳体二、壳体三、空化热泵转子、主轴、螺栓,所述壳体三的前后两端相对设置有壳体一和壳体二，且壳体三分别采用螺栓与壳体一和壳体二锁紧固定，所述空化热泵转子安装于壳体二的内部左端，且空化热泵转子随着主轴同步转动，所述主轴与同步带轮四传动连接。
优选的，所述空化热泵转子的周围等距分布有空化腔，且空化腔呈倾斜状设置。
优选的，所述空化热泵转子与主轴为同心设置。
优选的，所述壳体二的内壁具有碳化硅涂层，耐空蚀性好，使用寿命延长。
优选的，所述布水器结构为IN-OUT集成管路，所述布水器结构上设置有连通管道、集成座、布水管道，所述布水管道与集成座的前端相连接，所述集成座周状分布有多组所述布水管道，所述集成座的后端安装有同步带轮四，所述布水管道与鼓式空化泵结构相连通。
优选的，所述连通管道的横截面呈形结构，且连通管道将集成座与轴流泵结构相连通。
（三）有益效果
与现有技术相比，本发明提供了一种供暖系统用轴流空化泵，具备以下有益效果：
本发明占地面积小，无需前置水处理设备（空化特性）以电能作为动力，直接以液体作为热源及导热介质，没有加热元件，无明火，零排放，无污染，更环保，更安全，不受地理环境影响，入口出口温差可达+45℃（m1x值）热转化率高3op≥1.4。
附图说明
图1为本发明整体结构示意图；
图2为本发明立体结构示意图；
图3为本发明轴流泵结构立体结构示意图；
图4为本发明鼓式空化泵结构内部立体结构示意图；
图5为本发明布水器结构立体结构示意图；
图6为本发明轴流泵叶片右视结构示意图；
图7为本发明轴流泵叶片正视结构示意图；
图8为本发明轴流泵叶片左视结构示意图；
图9为本发明空化热泵转子侧视结构示意图；
图10为本发明空化热泵转子正视结构示意图；
图11为本发明空化热泵转子剖视结构示意图。
图中：轴流泵结构-1、鼓式空化泵结构-2、布水器结构-3、动力结构-4、轴流泵叶片-11、轴流泵导流板-12、轴承-13、法兰-14、壳体一-21、壳体二-22、壳体三-23、空化热泵转子-24、主轴-25、螺栓-26、连通管道-31、集成座-32、布水管道-33、电机-41、电机后盖-42、支撑座-43、同步带轮一-44、同步带轮二-45、齿轮一-46、齿轮二-47、同步带轮三-48、同步带轮四-49、输送管-221。
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，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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。
请参阅图1-图2，一种供暖系统用轴流空化泵，包括轴流泵结构1、鼓式空化泵结构2、布水器结构3、动力结构4；所述轴流泵结构1用于为鼓式空化泵结构2提供流动加热介质，同时提供介质循环动力，使得轴流泵吸水顺畅，且出口的液体流速与设定好热功率的鼓式空化泵更相匹配；所述鼓式空化泵结构2，通过空化现象由于液体中形成的空穴崩溃而产生的高温、高压、放电、发光和激震波等的作用，用于加热导热介质，从而供热取暖，空化泵体结构经过全新设计，单边悬臂轴结构，悬空侧减重处理，切空化泵体主轴采用特殊材料具备阻尼减震效果，可有效消除空化过程中的震动；所述布水器结构3为所述轴流泵结构1与所述鼓式空化泵结构2两者之间液体传输管道，该部件具备涡流缓冲功能，可将经由轴流泵输送过来的液体均匀的输送到空化泵腔体中，可使空化效率进一步提高；所述动力结构4用于将动力传递给轴流泵结构1和鼓式空化泵结构2，通过调整齿轮传动比，同步带轮传动比，可最优程度的匹配轴流泵的转数和空化泵的转数；所述动力结构4包括电机41、电机后盖42、支撑座43、同步带轮一44、同步带轮二45、齿轮一46、齿轮二47、同步带轮三48、同步带轮四49，所述支撑座43的底部与鼓式空化泵结构2螺栓连接，所述电机41安装于支撑座43的顶部，所述电机41的后端设置有电机后盖42；所述电机41的输出端与同步带轮一44传动连接，所述同步带轮一44采用同步皮带与同步带轮二45传动连接，所述齿轮一46随着同步带轮二45的中部同步转动，所述齿轮一46与齿轮二47的右端啮合传动，所述同步带轮三48随着齿轮二47同步转动，所述同步带轮三48采用同步皮带与同步带轮四49传动连接。
请参阅图3、图6、图7、图8，一种供暖系统用轴流空化泵，所述轴流泵结构1包括轴流泵叶片11、轴流泵导流板12、轴承13、法兰14，所述轴流泵叶片11随着齿轮一46的后端同步转动，所述轴流泵叶片11上周状分布有轴流泵导流板12，所述轴流泵叶片11与轴承13的内侧活动连接，所述轴流泵叶片11的右端设置有法兰14。
请参阅图4、图9、图10、图11，一种供暖系统用轴流空化泵，所述鼓式空化泵结构2包括壳体一21、壳体二22、壳体三23、空化热泵转子24、主轴25、螺栓26,所述壳体三23的前后两端相对设置有壳体一21和壳体二22，且壳体三23分别采用螺栓26与壳体一21和壳体二22锁紧固定，所述空化热泵转子24安装于壳体二22的内部左端，且空化热泵转子24随着主轴25同步转动，所述主轴25与同步带轮四49传动连接，所述空化热泵转子24的周围等距分布有空化腔，且空化腔呈倾斜状设置，所述空化热泵转子24与主轴25为同心设置，所述壳体二22的内壁具有碳化硅涂层，耐空蚀性好，使用寿命延长,所述壳体二22的后端设置有输送管221,用于对水源进行输送。
请参阅图5，一种供暖系统用轴流空化泵，所述布水器结构3为IN-OUT集成管路，所述布水器结构3上设置有连通管道31、集成座32、布水管道33，所述布水管道33与集成座32的前端相连接，所述集成座32周状分布有多组所述布水管道33，所述集成座32的后端安装有同步带轮四49，所述布水管道33与鼓式空化泵结构2相连通，所述连通管道31的横截面呈U形结构，且连通管道31将集成座32与轴流泵结构1相连通。
综上所述，在使用时，将法兰14与外接水管相连接，随后电机通过同步带轮一44上同步皮带带动同步带轮二45进行转动，使得同步带轮二45带动齿轮一46同步转动，齿轮一46带动齿轮二47进行转动，使齿轮二47带动同步带轮三48与轴流泵叶片11同步转动，在轴流泵结构1运行过程中，水流从轴流泵叶片11进水边进入轴流泵导流板12区域，轴流泵导流板12对其做功，最后从连通管道31出水边流出，由于轴流泵导流板12对水流做功，提供介质循环动力，随后水流通过集成座32上的布水管道33输送至鼓式空化泵结构2的壳体二22内部，起到涡流缓冲的左右，可将经由轴流泵结构1输送过来的液体均匀的输送到空化泵腔体中，可使空化效率进一步提高；
与此同时同步带轮三48通过同步皮带带动同步带轮四49进行转动，使同步带轮四49带动主轴25和空化热泵转子24进行转动，使转子上的空化腔与水作相对运动，从而引发空化现象，空化现象是指液体内部局部压力降低时，液体中形成气泡并溃灭的过程，当液体流经水力结构时，由于水力结构的限流作用，流速急剧上升，压力下降，当压力降低到工作温度下液体饱和蒸气压时产生空化现象，在空化气泡破灭的瞬间其周围极小范围会产生高压高温，通过空化现象（由于液体中形成的空穴崩溃而产生的高温、高压、放电、发光和激震波等的作用），用于加热导热介质，从而供热取暖，使得占地面积小，无需前置水处理设备（空化特性）以电能作为动力，直接以液体作为热源及导热介质，没有加热元件，无明火，零排放，无污染，更环保，更安全，不受地理环境影响，入口出口温差可达+45℃（m1x值）热转化率高3op≥1.4。
本发明的控制方式是通过人工启动和关闭开关来控制，动力元件的接线图与电源的提供属于本领域的公知常识，并且本发明主要用来保护机械装置，所以本发明不再详细解释控制方式和接线布置。
本发明的控制方式是通过控制器来自动控制，控制器的控制电路通过本领域的技术人员简单编程即可实现，电源的提供也属于本领域的公知常识，并且 本发明主要用来保护机械装置，所以本发明不再详细解释控制方式和电路连接。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (6)
1.一种供暖系统用轴流空化泵，其特征在于：包括轴流泵结构（1）、鼓式空化泵结构（2）、布水器结构（3）、动力结构（4）；
所述轴流泵结构（1）用于为鼓式空化泵结构（2）提供流动加热介质；
所述鼓式空化泵结构（2），用于加热导热介质；
所述布水器结构（3）为所述轴流泵结构（1）与所述鼓式空化泵结构（2）两者之间液体传输管道；
所述动力结构（4）用于将动力传递给轴流泵结构（1）和鼓式空化泵结构（2）；
所述动力结构（4）包括电机（41）、电机后盖（42）、支撑座（43）、同步带轮一（44）、同步带轮二（45）、齿轮一（46）、齿轮二（47）、同步带轮三（48）、同步带轮四（49），所述支撑座（43）的底部与鼓式空化泵结构（2）螺栓连接，所述电机（41）安装于支撑座（43）的顶部，所述电机（41）的后端设置有电机后盖（42）；
所述电机（41）的输出端与同步带轮一（44）传动连接，所述同步带轮一（44）采用同步皮带与同步带轮二（45）传动连接，所述齿轮一（46）随着同步带轮二（45）的中部同步转动，所述齿轮一（46）与齿轮二（47）的右端啮合传动，所述同步带轮三（48）随着齿轮二（47）同步转动，所述同步带轮三（48）采用同步皮带与同步带轮四（49）传动连接；
所述轴流泵结构（1）包括轴流泵叶片（11）、轴流泵导流板（12）、轴承（13）、法兰（14），所述轴流泵叶片（11）随着齿轮一（46）的后端同步转动，所述轴流泵叶片（11）上周状分布有轴流泵导流板（12），所述轴流泵叶片（11）与轴承（13）的内侧活动连接，所述轴流泵叶片（11）的右端设置有法兰（14）；
所述鼓式空化泵结构（2）包括壳体一（21）、壳体二（22）、壳体三（23）、空化热泵转子（24）、主轴（25）、螺栓（26）,所述壳体三（23）的前后两端相对设置有壳体一（21）和壳体二（22），且壳体三（23）分别采用螺栓（26）与壳体一（21）和壳体二（22）锁紧固定，所述空化热泵转子（24）安装于壳体二（22）的内部左端，且空化热泵转子（24）随着主轴（25）同步转动，所述主轴（25）与同步带轮四（49）传动连接。
2.根据权利要求1所述的一种供暖系统用轴流空化泵，其特征在于：所述空化热泵转子（24）的周围等距分布有空化腔，且空化腔呈倾斜状设置。
3.根据权利要求1所述的一种供暖系统用轴流空化泵，其特征在于：所述空化热泵转子（24）与主轴（25）为同心设置。
4.根据权利要求1所述的一种供暖系统用轴流空化泵，其特征在于：所述壳体二（22）的内壁具有碳化硅涂层。
5.根据权利要求1所述的一种供暖系统用轴流空化泵，其特征在于：所述布水器结构（3）为IN-OUT集成管路，所述布水器结构（3）上设置有连通管道（31）、集成座（32）、布水管道（33），所述布水管道（33）与集成座（32）的前端相连接，所述集成座（32）周状分布有多组所述布水管道（33），所述集成座（32）的后端安装有同步带轮四（49），所述布水管道（33）与鼓式空化泵结构（2）相连通。
6.根据权利要求5所述的一种供暖系统用轴流空化泵，其特征在于：所述连通管道（31）的横截面呈U形结构，且连通管道（31）将集成座（32）与轴流泵结构（1）相连通。
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| RU2244855C1 (ru) * | 2003-04-24 | 2005-01-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный институт авиационного моторостроения им. П.И. Баранова" | Способ определения кавитационных характеристик насосов и стенд для его осуществления |
| CN107138738A (zh) * | 2017-05-23 | 2017-09-08 | 天津工业大学 | 一种快速合成银纳米颗粒的方法及装置 |
| CN109974285A (zh) * | 2019-03-30 | 2019-07-05 | 山东大学 | 基于水力空化的家用即开即用热水器 |
| CN114455770A (zh) * | 2022-03-01 | 2022-05-10 | 辽宁大学 | 一种热辅助强化水力空化处理染料废水及产热的方法 |
-
2023
- 2023-12-27 CN CN202311812252.XA patent/CN117469719B/zh active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0829006A (ja) * | 1994-07-08 | 1996-02-02 | Rinnai Corp | 吸収式空調装置 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN117469719A (zh) | 2024-01-30 |
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