CN202176523U - 节能型大排量水环真空泵 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种节能型大排量水环真空泵。技术方案是：节能型大排量水环真空泵，包括：泵盖、轴、叶轮、前分配盘、后分配盘、泵体、前轴承座、后承轴座、轴承、轴套，叶轮安装在轴上，构成整体安装在泵体内，其特征在于：叶片曲率半径与叶轮参数的比例关系为

前、后分配盘上吸气口、排气口的曲率半径参数的比例关系为R₁/R₂＝1.300～1.600，R₃/R₄＝1.300～1.600，通过优化设计，提高了效率。

Description

节能型大排量水环真空泵

技术领域

节能型大排量水环真空泵，属于叶片式流体机械。适用于化工、煤矿、冶金、造纸、轻工等行业的真空浓缩、真空脱水、真空干燥、真空抽瓦斯气体、真空制氧、真空输送等工艺过程。 

背景技术

目前国内外水环真空泵生产企业虽然较多，但技术水平普遍较低，这主要表现在：规格较小，不能适应大型、特大型真空系统的需要。我国目前最大的排量规格为600m³/min，根据最新资料，国外最大也为600m³/min。而我国冶金、化工、造纸、煤矿等行业急需800---1000m³/min的特大排量的水环真空泵。又因叶轮叶片型线设计达不到最优，致使泵排量效率较低。现有产品的排气角度和排气孔面积的设计也不太合理，导致气体产生过压缩现象，能耗加大。 

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：提供一种设计效率高、节能，排量规格在800----1000m³/min以上，能够满足冶金、化工、造纸、煤矿等行业的需求的节能型大排量水环真空泵。 

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：节能型大排量水环真空泵，包括：泵盖、泵轴、叶轮、前分配盘、后分配盘、泵体、前轴承座、后承轴座、轴承、轴套，叶轮安装在轴上，构成整体安装在泵体内，并支撑在两端的轴承上，两泵盖及前后分配盘通过拉紧螺栓拉紧在一起，并用压盖压紧，其中叶轮包括：叶片，叶轮轴，叶片固定筋；叶片均匀分布环绕叶轮轴固定设置，叶片固定筋设置于叶片的中间位置，叶轮轴的形状为中央直径大、两侧直径小的梭状圆环，叶轮轴安装在水环真空泵泵体的轴上。 

其中：叶片曲率半径与叶轮参数的比例关系为 

$\frac{{\mathrm{\φ}}_1}{\mathrm{\φ}}=0.818~0.830,$ $\frac{{2R}_2}{\mathrm{\φ}}=0.710~0.820,$

其中：φ为叶轮的外圆直径，φ₁为叶片曲率半径R₂圆心点所在圆的直径，前、后分配盘上吸气口、排气口的曲率半径参数的比例关系为 

R₁/R₂＝1.300～1.600，R₃/R₄＝1.300～1.600， 

其中：R₁为吸气口的外弧半径，R₂为吸气口的内弧半径，R₃为排气口的外弧半径，R₄为排气口的内弧半径。 

进一步，所述叶轮的外圆直径为1585毫米至2895毫米，所述叶片的长度为1950毫米至2290毫米。 

为了获得更好的效果，所述吸气口的外弧半径为450毫米至472毫米，吸气口的内弧半径为315毫米至338毫米，排气口的外弧半径为502毫米至528毫米，排气口的内弧半径为320毫米至343毫米。 

另一较佳技术方案中，所述吸气口的外弧半径为630毫米至680毫米，吸气口的内弧半径为380毫米至426毫米，排气口的外弧半径为556毫米至576毫米，排气口的内弧半径为396毫米至416毫米。 

工作原理是：利用偏心安装在泵壳中的叶轮的旋转，线片端部的线速度为18 — 21m/s，此产生的离心力使工作液---水紧贴壳体内壁形成水环，从而在叶轮叶片的根部产生变化的空腔，达到吸气、排气的目的。 

真空泵的径向力通过叶轮两端作用在轴上，其作用点紧靠两侧的径向轴承，游动间隙小，运转时性能稳定。 

与现有技术相比，本实用新型节能型大排量水环真空泵所具有的有益效果是：利用优化设计理论对叶轮的外径、宽度、叶片数、叶片厚度、轮毅比、偏心距等尺寸参数及泵转速这些影响泵效率的因素建立数字模型，找出约束条件，进行了优化设计，达到了提高效率的目的。 

通过对叶片曲率半径与叶轮参数的比例关系的合理设计，增大了排气孔的面积，改善了密封效果，降低了排气阻力，减少了能耗，提高了效率。 

附图说明

图1是本实用新型实施例的主视结构剖面示意图 

图2是本实用新型实施例的叶片俯视图的剖面结构示意图 

图3是本实用新型实施例的分配盘的剖面示意图 

图中，1-叶片，2-叶轮轴，3-泵轴，4-叶片固定筋，5-轴开口，6-吸气口，7-排气口，8-柔性排气口。 

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施例作进一步说明： 

如图1，图2，图3。 

节能型大排量水环真空泵，包括：泵盖、泵轴、叶轮、前分配盘、后分配盘、泵体、前轴承座、后承轴座、轴承、轴套，叶轮安装在轴上，构成整体安装在泵体内，并支撑在两端的轴承上，两泵盖及前后分配盘、通过拉紧螺栓拉紧在一起，并用压盖压紧，其中叶轮包括：叶片1，叶轮轴2，叶片固定筋4；叶片1均匀分布环绕叶轮轴2固定设置，叶片固定筋4设置于叶片的中间位置，叶轮轴的形状为中央直径大、两侧直径小的梭状圆环，叶轮轴2安装在水环真空泵泵体的轴上，其中分配盘的形状为与泵盖、泵体相匹配的圆盘形，中央部位为与轴匹配的轴开口5，轴开口5两侧设置弧形通气口，一侧为外弧大、内弧小的月牙弧形吸气口6，另一侧为前端月牙弧形排气口7、后端气孔矩阵柔性排气口8；每个水环真空泵设置前后两个形状相同的分配盘，通过拉紧螺栓与中间的泵体、两端的泵盖固定连接， 

其中：叶片1曲率半径与叶轮参数的比例关系为 

$\frac{{\mathrm{\φ}}_1}{\mathrm{\φ}}=0.818~0.830,$ $\frac{{2R}_2}{\mathrm{\φ}}=0.710~0.820,$

其中：φ为叶轮的外圆直径，φ₁为叶片曲率半径R₂圆心点所在圆的直径，前、后分配盘上吸气口6、排气口7的曲率半径参数的比例关系为 

R₁/R₂＝1.300～1.600，R₃/R₄＝1.300～1.600， 

其中：R₁为吸气口6的外弧半径，R₂为吸气口6的内弧半径，R₃为排气口7的外弧半径，R₄为排气口7的内弧半径。 

进一步，所述叶轮的外圆直径为1585毫米至2895毫米，所述叶片1的长度为1950毫米至2290毫米。 

为了获得更好的效果，所述吸气口6的外弧半径为450毫米至472毫米，吸气口6的内弧半径为315毫米至338毫米，排气口7的外弧半径为502毫米至528毫米，排气口7的内弧半径为320毫米至343毫米。 

另一实施例中，其他与以上实施例相同，所不同的是，所述吸气口6的外弧半径为630毫米至680毫米，吸气口6的内弧半径为380毫米至426毫米，排气口7的外弧半径为556毫米至576毫米，排气口7的内弧半径为396毫米至416毫米。 

尽管已经示出并描述了本发明的优选实施方式，对于本领域技术人员明显的是，可以在不脱离本专利的范围的情况下进行很多改变和修改。所附的权利要求因此旨在涵盖所有这些落入本发明的实际精神和范围中的改变和修改。 

Claims (5)

1.节能型大排量水环真空泵，包括：泵盖、泵轴、叶轮、前分配盘、后分配盘、泵体、前轴承座、后承轴座、轴承、轴套，叶轮安装在轴上，构成整体安装在泵体内，并支撑在两端的轴承上，两泵盖及前后分配盘通过拉紧螺栓拉紧在一起，并用压盖压紧，

其特征在于：叶片曲率半径与叶轮参数的比例关系为

其中：φ为叶轮的外圆直径，φ₁为叶片曲率半径R₂圆心点所在圆的直径；

前、后分配盘上吸气口、排气口的曲率半径参数的比例关系为

R₁/R₂＝1.300～1.600，R₃/R₄＝1.300～1.600，

其中：R₁为吸气口的外弧半径，R₂为吸气口的内弧半径，R₃为排气口的外弧半径，R₄为排气口的内弧半径。

2.根据权利要求1所述的节能型大排量水环真空泵，其特征在于：所述叶轮的外圆直径为1585毫米至2895毫米。

3.根据权利要求2所述的节能型大排量水环真空泵，其特征在于：所述叶片的长度为1950毫米至2290毫米。

4.根据权利要求1所述的节能型大排量水环真空泵，其特征在于：所述吸气口的外弧半径为450毫米至472毫米，吸气口的内弧半径为315毫米至338毫米，排气口的外弧半径为502毫米至528毫米，排气口的内弧半径为320毫米至343毫米。

5.根据权利要求1所述的节能型大排量水环真空泵，其特征在于：所述吸气口的外弧半径为630毫米至680毫米，吸气口的内弧半径为380毫米至426毫米，排气口的外弧半径为556毫米至576毫米，排气口的内弧半径为396毫米至416毫米。 

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