CN203702569U - 全扬程自吸式无堵塞排污泵 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种全扬程自吸式无堵塞排污泵，包括进口法兰、丝堵、拍门、橡胶垫片、出口法兰、泵体、球阀、叶轮螺母、机械密封、轴承体、轴承、油杯、泵轴、轴承压盖、泵联轴器、弹性块、电机联轴器、防护罩、电机、底座，还包括双流道叶轮，所述双流道叶轮包括外流道和内流道，外流道与内流道之间圆滑过渡，外流道和内流道出口部分开口面积之和等于双流道叶轮进口面积，双流道叶轮的外径为普通离心泵叶轮外径的1.1-1.25倍。从新设计出了双流道叶轮，使得全扬程自吸式无堵塞排污泵能够获得最大的自由通径和最低的振动幅度，确保叶轮在全扬程范围内无故障运行，拥有更高的水力效率，并且未牺牲过流通径。

Description

全扬程自吸式无堵塞排污泵

技术领域

本实用新型属于污水处理技术领域，涉及一种全扬程自吸式无堵塞排污泵。

背景技术  

自吸无堵塞排污泵是在反复研究国内外同类技术的基础上开发成功的一种结构新颖的产品。自吸排污泵集自吸和无堵塞排污于一体，采用轴向回流外混式，并通过泵体、叶轮流道的独特设计，即可象一般自吸清水泵那样不需要安装底阀和灌引水，又可吸排含有大颗粒固体和长纤维杂质液体，可广泛 适用于市政排污工程、河塘养殖、轻工、造纸、纺织、食品、化工、电业、纤维、浆料和混合悬浮等 化工介质最理想的杂质泵.自吸排污泵与国内同类产品相比，具有结构简单、自吸性能好、排污能力强、高效节能，使用维修方便等特点，但是也存在需要改进的问题。对排污泵的理论与设计方法进行研究，保证排污泵在全扬程范围内运行并且能达到流量、扬程、自吸性能的前提下不会发生过载而烧毁电机，这是目前全扬程自吸式无堵塞排污泵设计中急需解决的问题。我们深入研究水力部件内部流动机理，提高无堵塞排污泵的效率和寿命，同时能达到我们自吸性能的要求。但是由于无堵塞排污泵的水力设计与普通离心泵水力设计有很大差异，因此要在满足通过能力的前提下，还要保证其无过载特性曲线，其设计难度大大增加。

发明内容

针对上述情况，本实用新型提供一种全扬程自吸式无堵塞排污泵，从新设计出了双流道叶轮，使得全扬程自吸式无堵塞排污泵能够获得最大的自由通径和最低的振动幅度，确保叶轮在全扬程范围内无故障运行，拥有更高的水力效率，并且未牺牲过流通径。这意味着双流道叶轮的在满足全扬程的情况下还保证了最佳的抗堵塞能力。我们还改变了泵的水力结构，且利用功率曲线有最大值，所选原动机超过该值，从而实现了功率的无过载特性，即减少了电机容量，又不会烧毁电机。因此我们能在更广的范围内获得更高效，最大的自由通径和最低的振动幅度，且泵在整个运行过程中无过载，以及保证在全扬程内无故障运行。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：

全扬程自吸式无堵塞排污泵，包括进口法兰、丝堵、拍门、橡胶垫片、出口法兰、泵体、球阀、叶轮螺母、机械密封、轴承体、轴承、油杯、泵轴、轴承压盖、泵联轴器、弹性块、电机联轴器、防护罩、电机、底座，其特征在于，还包括双流道叶轮，所述泵体固定在底座上，泵体上分别设置有进水口和出水口，进水口和出水口上分别通过进口法兰和出口法兰与管道连接，泵体中被隔成进水腔、出水腔和压水室，进水腔和出水腔通过压水室连通，压水室内设有双流道叶轮，双流道叶轮中部通过叶轮螺母与泵轴一端连接，泵轴另一端通过泵联轴器和电机联轴器与电机输出轴相连，所述双流道叶轮包括外流道和内流道，外流道与内流道之间圆滑过渡，外流道和内流道出口部分开口面积之和等于双流道叶轮进口面积，双流道叶轮的外径为普通离心泵叶轮外径的1.1-1.25倍。

泵体底部设有丝堵，泵轴与泵体之间通过机械密封连接，泵轴中部通过轴承与轴承体安装在一起，轴承体顶部设有油杯。

泵体顶部还设有球阀。

泵联轴器与电机联轴器外部设有防护罩，泵联轴器与电机联轴器之间设有弹性块。

所述压水室的第八断面比普通泵大1.3倍。

 所述叶轮出口角β2为12°，包角                                                为210°，冲角选取20°。

     双流道叶轮优点：我们选取流道包角大、出口角小，功率曲线比较平坦，具有一定程度全扬程运行的特点。如果选择很小的角和较大的包角，就可以制造全扬程无堵塞排污泵。因为采用双流道叶轮，流道对称，平衡性能好，运行平稳，所以使得全扬程自吸式无堵塞排污泵能够获得最大的自由通径和最低的振动幅度，确保叶轮在全扬程范围内无故障运行。

    压水室设计:压水室设计与普通泵相同，但考虑到全扬程泵叶片出口角较小，叶轮出口速度较小，压水室第八断面比普通泵适当增加约1.3倍。通过面积比原理，，其中即是安放角时，喉部面积等于第8断面面积,而隔舌角时，稍大于,但相差很小，固采用代替。根据三要素设计法可知，压水室径向尺寸对排污泵的性能有重要影响，因而确定合适的径向尺寸R8很重要，压水室流线与圆周方向的夹角α为

 

无堵塞排污泵无叶腔的宽度L较大，以保证介质良好的通过性能。设计时按统计数据确定R8，通常R8/R2=1.-4.8。

    双流道叶轮主要几何参数的设计：1. 适当增大叶轮轴面投影进口部分的曲率半径，即从轴向平缓地转为径向。通过改变流道包角和曲率来控制叶轮出口流道面积，使两流道出口部分开口面积之和大约等于叶轮进口面积。2.稍许增大叶轮的出口外径D2:因为双流道叶轮实际上相当于2个叶片，有限叶片数影响大，加之比转速低，应适当增加叶轮外径，比转速60-25，叶轮外径相当于按一般离心泵计算值的1.1-1.25倍。由于杂质泵的叶轮出口宽度大，外径按一般清水泵稍许增大，也是设计全扬程的一大要点。外径按下面公式计算：

 

3.叶片出口宽度：当叶轮流道出口大致为圆形时，取；当出口不是圆形时，可取较小值；根据铸造要求加宽，如取较大的，应适当增加叶片厚度（出口处）来补偿出口的过流面积；否则难以实现全扬程特性。

本实用新型的优点是：从新设计出了双流道叶轮，使得全扬程自吸式无堵塞排污泵能够获得最大的自由通径和最低的振动幅度，确保叶轮在全扬程范围内无故障运行，拥有更高的水力效率，并且未牺牲过流通径。这意味着双流道叶轮的在满足全扬程的情况下还保证了最佳的抗堵塞能力。我们还改变了泵的水力结构，且利用功率曲线有最大值，所选原动机超过该值，从而实现了功率的无过载特性，即减少了电机容量，又不会烧毁电机。因此我们能在更广的范围内获得更高效，最大的自由通径和最低的振动幅度，且泵在整个运行过程中无过载，以及保证在全扬程内无故障运行。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为双流道叶轮的结构示意图。

图3为双流道叶轮的水利结构主视图。

图4为双流道叶轮的水利结构左视图。

图5为图3中外流道截D-D的截面图。

    在图中：1-进口法兰；2-丝堵；3- 拍门；4-橡胶垫片；5-出口法兰；6-泵体；7-球阀；8-叶轮螺母；9-机械密封；10-轴承体；11-轴承；12-油杯；13-泵轴；14-轴承压盖；15-泵联轴器；16-弹性块；17-电机联轴器；18-防护罩；19-电机；20-底座；21-双流道叶轮。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。

参见图1-图2，全扬程自吸式无堵塞排污泵，包括进口法兰、丝堵、拍门、橡胶垫片、出口法兰、泵体、球阀、叶轮螺母、机械密封、轴承体、轴承、油杯、泵轴、轴承压盖、泵联轴器、弹性块、电机联轴器、防护罩、电机、底座，其特征在于，还包括双流道叶轮，所述泵体固定在底座上，泵体上分别设置有进水口和出水口，进水口和出水口上分别通过进口法兰和出口法兰与管道连接，泵体中被隔成进水腔、出水腔和压水室，进水腔和出水腔通过压水室连通，压水室内设有双流道叶轮，双流道叶轮中部通过叶轮螺母与泵轴一端连接，泵轴另一端通过泵联轴器和电机联轴器与电机输出轴相连，所述双流道叶轮包括外流道和内流道，外流道与内流道之间圆滑过渡，外流道和内流道出口部分开口面积之和等于双流道叶轮进口面积，双流道叶轮的外径为普通离心泵叶轮外径的1.1-1.25倍。

泵体底部设有丝堵，泵轴与泵体之间通过机械密封连接，泵轴中部通过轴承与轴承体安装在一起，轴承体顶部设有油杯。

泵体顶部还设有球阀。

泵联轴器与电机联轴器外部设有防护罩，泵联轴器与电机联轴器之间设有弹性块。

所述压水室的第八断面比普通泵大1.3倍。

 所述叶轮出口角β2为12°，包角为210°，冲角选取20°。

如图3~图5所示，

1.双流道叶轮为对称双流道结构，K线为内流道中线00′的水平投影线，H线为外流道型线。

2.轴面图上内流道中线00′可作为木模制作分型面的分界线，在平面投影图上分型面内画出中线0-0′，按径向座标确定01、02...各中心点。 

3.外流道与内流道交接处应圆滑过渡，内、外流道变化应平缓、光滑过渡。

4.从进水口看，工作时叶轮为逆时针方向旋转。

双流道叶轮的制作：按内流道截面图制作木模时，因为内流道的工作面已调整，使得实际椭圆的一轴会比图上给的短或长1~3mm。这样木模制作时需根据平面图给的数值确定内流道工作面型线，再根据内流道截面图制作木模，力求保证内流道变化平缓、光滑过渡。

     双流道叶轮优点：我们选取流道包角大、出口角小，功率曲线比较平坦，具有一定程度全扬程运行的特点。如果选择很小的角和较大的包角，就可以制造全扬程无堵塞排污泵。因为采用双流道叶轮，流道对称，平衡性能好，运行平稳，所以使得全扬程自吸式无堵塞排污泵能够获得最大的自由通径和最低的振动幅度，确保叶轮在全扬程范围内无故障运行。

    压水室设计:压水室设计与普通泵相同，但考虑到全扬程泵叶片出口角较小，叶轮出口速度较小，压水室第八断面比普通泵适当增加约1.3倍。通过面积比原理，，其中即是安放角时，喉部面积等于第8断面面积,而隔舌角时，稍大于,但相差很小，固采用代替。根据三要素设计法可知，压水室径向尺寸对排污泵的性能有重要影响，因而确定合适的径向尺寸R8很重要，压水室流线与圆周方向的夹角α为

 

无堵塞排污泵无叶腔的宽度L较大，以保证介质良好的通过性能。设计时按统计数据确定R8，通常R8/R2=1.-4.8。

    双流道叶轮主要几何参数的设计：1. 适当增大叶轮轴面投影进口部分的曲率半径，即从轴向平缓地转为径向。通过改变流道包角和曲率来控制叶轮出口流道面积，使两流道出口部分开口面积之和大约等于叶轮进口面积。2.稍许增大叶轮的出口外径D2:因为双流道叶轮实际上相当于2个叶片，有限叶片数影响大，加之比转速低，应适当增加叶轮外径，比转速60-25，叶轮外径相当于按一般离心泵计算值的1.1-1.25倍。由于杂质泵的叶轮出口宽度大，外径按一般清水泵稍许增大，也是设计全扬程的一大要点。外径按下面公式计算：

 

3.叶片出口宽度：当叶轮流道出口大致为圆形时，取；当出口不是圆形时，可取较小值；根据铸造要求加宽，如取较大的，应适当增加叶片厚度（出口处）来补偿出口的过流面积；否则难以实现全扬程特性。

    以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型的范围内。本实用新型要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。 

Claims (4)

1.全扬程自吸式无堵塞排污泵，包括进口法兰、丝堵、拍门、橡胶垫片、出口法兰、泵体、球阀、叶轮螺母、机械密封、轴承体、轴承、油杯、泵轴、轴承压盖、泵联轴器、弹性块、电机联轴器、防护罩、电机、底座，其特征在于，还包括双流道叶轮，所述泵体固定在底座上，泵体上分别设置有进水口和出水口，进水口和出水口上分别通过进口法兰和出口法兰与管道连接，泵体中被隔成进水腔、出水腔和压水室，进水腔和出水腔通过压水室连通，压水室内设有双流道叶轮，双流道叶轮中部通过叶轮螺母与泵轴一端连接，泵轴另一端通过泵联轴器和电机联轴器与电机输出轴相连，所述双流道叶轮包括外流道和内流道，外流道与内流道之间圆滑过渡，外流道和内流道出口部分开口面积之和等于双流道叶轮进口面积，双流道叶轮的外径为普通离心泵叶轮外径的1.1-1.25倍。

2.根据权利要求1所述的全扬程自吸式无堵塞排污泵，其特征在于，所述泵体底部设有丝堵，泵轴与泵体之间通过机械密封连接，泵轴中部通过轴承与轴承体安装在一起，轴承体顶部设有油杯。

3.根据权利要求1所述的全扬程自吸式无堵塞排污泵，其特征在于，所述泵联轴器与电机联轴器外部设有防护罩，泵联轴器与电机联轴器之间设有弹性块。

4.根据权利要求1所述的全扬程自吸式无堵塞排污泵，其特征在于，所述叶轮出口角β2为12°，包角 为210°，冲角选取20°。