CN208546314U - 低损高效自吸式离心泵 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种低损高效自吸式离心泵，包括压水室，压水室横截面整体呈“6”字形，外侧边缘线由螺旋线A、曲线B和线C组成，线C同时与螺旋线A和曲线B连接且为压水室出口面与横截面的交线，内侧边缘线为圆D，螺旋线A中与曲线B相对的线段上有一点X，同时过点X和交点Y的过流断面将压水室分为平滑过渡连接的条状的T1段和环状的T2段，T2段内的螺旋线A上靠近点X处有点S，与点Y和点S之间的螺旋线相交的过流断面均与圆心E共面，均为类等腰梯形且面积逐渐增大，过S点的过流断面面积最大，低损高效自吸式离心泵的水力效率为88～97％。本实用新型的泵，采用全流道水力设计，兼顾效率、自吸性能、水力性能及运行可靠性，应用前景好。

Description

低损高效自吸式离心泵

技术领域

本实用新型属于离心泵领域，涉及一种低损高效自吸式离心泵。

背景技术

自吸泵是特殊结构的离心泵，只需第一次启动灌水，之后直接启动即可，具有使用方便、工作可靠和便于远程集中控制的优点，特别适用于吸上安装和启动频繁的场合，但缺点是泵整体效率低。现有自吸泵分为内混式和外混式两种结构，内混式为液流回流到叶轮进口，这种结构效率相对较高，外混式为液流回流到叶轮出口，效率相对较低，但自吸时间较短，但不论是外混式还是内混式的自吸泵，其效率相对一般离心泵整体效率都低。

另外，现有技术自吸式离心泵也无法实现效率、自吸性能、水力性能及运行可靠性的兼顾，现有自吸泵在气水分离室放置压水室收集叶轮出口液流能量，压水室通常为焊接件，压水室结构一般为矩形断面，采用手工切割钢板焊接进行操作，手工操作误差大，不能保证水力设计尺寸，从而形成一定的水力冲击，造成水力损失大，而且矩形断面压水室不符合流体流动规律，在棱角处易形成漩涡，从而形成紊流，造成一定水力损失。在叶轮出口收集的液流在压水室未经过充分能量转化即排出到气水分离室进行分离，此过程水力损失包括从叶轮出口到压水室进口的冲击损失和突然扩散损失以及压水室出口到气水分离室的突然扩散损失，由于液流速度快，该过程水力损失极大，极大地影响了泵水力效率。气水分离室的结构及回流量决定了产品性能，为保证产品的自吸性能和自吸时间，一般设计取较大的回流量，使得泵容积率低，又因为气水分离室的结构，叶轮内速度不能有效的转化为压力能，而是伴随冲击、突变扩散或收缩损失掉了，这样泵的整体效率就较低，据统计，一般自吸泵现场实际运行效率不超过50％，造成了很大的能耗浪费，不符合国家节能环保要求，而且自吸泵叶轮不能切割，每台泵设计完成后流量压力恒定，叶轮切割后，叶轮和泵体割舍处的间隙增大，气水混合物不能快速的排出，影响泵自吸性能。

因此，开发一种水力损失小且能兼顾效率、自吸性能、水力性能及运行可靠性的低损高效自吸式离心泵极具现实意义。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有技术中的不足，提供一种水力损失小且能兼顾效率、自吸性能、水力性能及运行可靠性的低损高效自吸式离心泵。本实用新型采用螺旋线梨型压水室，有效收集叶轮出口液流，整个过水断面为梨型，无棱角无涡流，符合流体流动规律，减少叶轮出口到压水室进口的冲击损失和扩散损失，整个压水室液流不是直接流入到气水分离室，而是设计一定流速才可进入气水分离室，在整个压水室内实现液流动能向压力能的充分转化。当动能降到设计值时，才到气水分离室进行分离，而且新结构压水室排出液流方向和气水分离室筒体圆周线相切，最大程度的降低冲击损失和扩散损失，提高泵效率。

为了达到上述目的，本实用新型采用了如下的技术方案：

低损高效自吸式离心泵，包括压水室，压水室横截面整体呈“6”字形，外侧边缘线由螺旋线A、曲线B和线C组成，线C同时与螺旋线A和曲线B连接且为压水室出口面与横截面的交线，内侧边缘线为圆D，外侧边缘线上螺旋线A与曲线B的交点Y距离圆D的圆心E最近且距离大于等于圆D的半径；

螺旋线A中与曲线B相对的线段上有一点X，同时过点X和交点Y的过流断面将压水室分为平滑过渡连接的条状的T1段和环状的T2段，T2段内的螺旋线A上靠近点X处有一点S，与点Y和点S之间的螺旋线相交的过流断面均与圆心E共面，均为类等腰梯形且面积逐渐增大，过S点的过流断面面积最大，类等腰梯形与等腰梯形的主要区别在于侧边与下底为平滑过渡连接，类等腰梯形的上底和下底分别为T2段最内侧和最外侧与过流断面的交线，所有的类等腰梯形的上底长度相同；

低损高效自吸式离心泵的水力效率为88～97％，相比普通自吸式离心泵水力效率提高约10～15％，本实用新型的低损高效自吸式离心泵相较于现有技术显著提高了水力效率。

作为优选的技术方案：

如上所述的低损高效自吸式离心泵，所述线C为直线，所述类等腰梯形与等腰梯形的区别还在于下底为平滑曲线，T1段流道的扩散角不大于12°，T1段流道压水室出口端的过流断面面积最大。本实用新型的保护范围并不仅限于此，线C也可为曲线，T1段流道的扩散角也可大于12°。

如上所述的低损高效自吸式离心泵，所述压水室为压水室泵体的内部腔室；当点Y与圆心E的距离大于圆D的半径时，压水室泵体内交点Y处设有填充交点Y与圆D之间间隙的板状刮水割舍，板状刮水割舍的布置方向为螺旋线A交点Y位置的切线方向，作用是切断水在T2段内的循环；T2段对应的压水室泵体段的内侧围成通孔U，通孔U主要由共轴的圆柱形通孔i和圆台形通孔j连接而成且连接处通孔i和通孔j的孔径相等，通孔j远离通孔i端的孔径小于通孔i的孔径，通孔i与T2段流道连通且远离通孔j端固定有泵盖，泵盖上设有环状凸起q1；

所述压水室泵体通过连接管和加强筋板固定在环状底板上，环状底板的环内通孔与通孔U通过圆台状连接管连通，加强筋板圆周分布在环状底板上且同时与连接管、环状底板及压水室泵体连接；

所述通孔i内布置有叶轮，且二者共轴，通孔i的孔径是叶轮最大直径的1.01～1.03倍，孔径过小，对装配要求过高，影响装配效率，孔径过大，即通孔i与叶轮间隙过大，影响自吸效率，所述叶轮包括前口环(位于叶轮吸入口)、后口环(位于叶轮背面)和连接螺纹，叶轮通过连接螺纹与驱动轴连接，驱动轴从泵盖中穿过且套有滑动轴承，滑动轴承位于驱动轴和泵盖之间，后口环为环状凸起q2，其高度大于连接螺纹外凸的高度，叶轮后盖板上开有连通前口环围成空间与后口环围成空间的平衡孔，环状凸起q1与环状凸起q2相互嵌套且二者之间设有耐磨密封环，前口环部分插在连接管内且二者之间设有耐磨密封环。

如上所述的低损高效自吸式离心泵，低损高效自吸式离心泵还包括气水分离室和机械密封装置，机械密封装置主要由密封底板、密封压盖、机械密封动环和机械密封静环组成，密封底板为中空圆柱状结构，两端分别向外径向延伸成环P1和P2，密封压盖为圆台状结构，面积较大的一端向外径向延伸成环P3，密封压盖上开有冲洗通孔；

环P1与固定在气水分离室顶部的支撑架固定连接，环P2与环P3贴合且二者通过螺栓固定，驱动轴穿过密封底板和密封压盖，机械密封动环套在驱动轴上且位于密封底板和密封压盖围成的空间内，与机械密封动环相互配合的机械密封静环固定在密封压盖内。

如上所述的低损高效自吸式离心泵，低损高效自吸式离心泵还包括储水室，气水分离室与储水室通过回流管路连通，回流管路上设有电磁阀；电磁阀与信号控制装置和压力传感装置依次连接，压力传感装置用于采集气水分离室内腔的压力，信号控制装置用于接收压力传感装置发送的压力信号并向电磁阀发送电流信号。

如上所述的低损高效自吸式离心泵，自吸式离心泵启动时电磁阀打开，电磁阀的关闭时间比自吸式离心泵的自吸时间大30s～1min。由于自吸泵气水分离室的压力在刚开始上升时由于有气体的存在呈现动态变化，忽高忽低，为了将气水分离室的气体排净，特设置回流管路和电磁阀延迟关闭，延迟时间过短气体排不干净，过长耗电量高且影响上水时间。

如上所述的低损高效自吸式离心泵，所述信号控制装置为信号控制柜，所述压力传感装置为压力传感器，所述信号控制装置安装在自吸式离心泵外的支撑架上，所述压力传感装置安装在气水分离室内壁上；所述信号控制装置和压力传感装置的保护范围不限于此，还可以是其他元件，只要能实现相应的功能即可，具体位置不定，可采集气水分离室内腔的压力即可。

所述回流管路主要由位于电磁阀两侧且顺序连接的两组回流管、弯头和管接头组成，管接头与电磁阀螺纹连接，两个回流管分别与气水分离室和储水室焊接连接。管接头与电磁阀、两个回流管分别与气水分离室和储水室之间的连接方式不限于此，其它能够实现固定连接的方式均适用于本实用新型。

如上所述的低损高效自吸式离心泵，所述储水室内设有吸水室，吸水室为中空结构，由上底板、下底板以及与二者相互垂直的侧板围成，吸水室的底部开有回流孔；

上底板上开有孔h且沿孔壁向上延伸形成出水管，出水管与叶轮进口连接，侧板横截面的边缘线为逗号形，由曲线a、螺旋线b、曲线c和线d顺序连接形成，曲线a和曲线c为平滑曲线且与螺旋线b之间平滑过渡，线d所在的侧板开有孔k，孔k与进水管连接；吸水室的形状主要与侧板的形状相关，上底板和下底板的边缘线可以与侧板横截面的边缘线相同，也可以不相同；

螺旋线b与曲线a和曲线c的交点分别为m和n，m、n和孔h的圆心o位于同一直线上，m与o的距离小于n与o的距离，以螺旋线b上的点与o之间的线段长度为R，以螺旋线b上的点与o之间的线段和m与o之间的线段的夹角为θ，R＝D₀(w+vθ/g)，D₀为叶轮进口直径，w＝0.6～0.7，v＝0.06～0.1，g＝1°。曲线无固定方程式，根据每台泵流量、扬程和转速确定过流断面面积，宽度和径向高度都可随机选择，一般先取径向高度，再根据过流断面面积确定宽度，过流断面面积与泵流量以及断面流速之间的关系为：

S＝Q/v_s；

式中，S为过流断面面积，单位为m²，Q为泵流量，单位为m³/s，v_s为过流断面流速，单位为m/s，取(v₀+v₁)/2，v₀为泵进口流速，v₁为叶轮进口流速。

现有自吸泵结构无吸水室，只有储水室，结构为一圆形筒体，液流从吸水池经过进口弯管，突然扩散至筒体内，液流速度急剧下降，在叶轮吸入口，流速又急剧增大，储液室流速基本为零，在整个水力过水断面为突然放大，后又突然收缩，液流速度矢量大小实现了突变过程，流动方向为无规律排布，这就增加了泵进口段的损失，不仅影响泵整体运行效率，还对抗汽蚀性能有减弱作用，减小了泵的最大自吸高度。本实用新型的低损高效自吸泵式离心泵，在储水室中增加吸水室，并设计为半螺旋型结构后，保证了整个过流断面面积均匀变化，从而保证流速从小到大的均匀变化，流动方向也实现了均匀变化，有效减少了液流流动局部扩散及冲击损失，提高泵运行效率，增加泵抗汽蚀余量，从而也进一步提高泵最大吸上高度,本申请低损高效自吸式离心泵的最大吸上高度可达0.5～1.0m。

如上所述的低损高效自吸式离心泵，所述吸水室内设有横截面为V形的分水板，分水板的高度与吸水室相同，分水板分别与螺旋线b所在的侧板和曲线a所在的侧板平滑过渡连接，液流进入吸水室后大致分为两股，一股沿曲线c和螺旋线b所在的侧板流动，另一股沿曲线a所在的侧板流动，在螺旋线b所在的侧板和曲线a所在的侧板交界处产生冲击形成漩涡，影响自吸式离心泵的效率，设置分水板后可有效防止液流冲击，有利于提高效率，所述分水板的壁厚与侧板相同，同等壁厚，铸件冷却速度相同，不容易出现铸造缺陷，焊接件可减少焊接变形，同时也可保证强度要求。

如上所述的低损高效自吸式离心泵，所述储水室为圆筒状结构，其与吸水室和进水管焊接，储水室大小根据泵工况设计；所述线d为弧线，线d所在的侧板为储水室侧壁；所述曲线a的曲率半径小于曲线c，曲线a所在的侧板相当于旋转内圈，曲线c所在的侧板相当于旋转外圈，曲线a的曲率半径小于曲线c更有利于满足等速度运动要求；所述进水管为弯管，其各位置横截面积相同且等于孔k的横截面积；所述出水管内径大于等于叶轮进口直径，这是因为从出水管到叶轮进口的流速要缓变不能急变，以减少水力损失，出水管略大于叶轮进口直径，可使得出水管流速小于叶轮进口流速，流速小对应压力能大，这样可减少液流汽化，有利于提升泵的抗汽蚀性能；所述孔h和孔k为圆孔或方孔，孔h和孔k形状不限于此，可根据实际使用情况调整；所述回流孔位于下底板上。

实用新型机理：

本实用新型将压水室和气水分离室独立设计，压水室横截面整体呈“6”字形，其环状段的过流断面面积沿压水室出口方向逐渐增大，整个过水断面为梨型，无棱角无涡流，符合流体流动规律，减少叶轮出口到压水室进口的冲击损失和扩散损失，压水室液流需达到一定流速才可进入气水分离室，在整个压水室内实现液流动能向压力能的充分转化，经过压水室将液流速度能充分转化为压力能后在排出到气水分离室，保证压水室流入气水分离室速度和流出气水分离室速度相等，尽可能做到水力损失最小化，泵效率最大化，压水室排出液流方向和气水分离室筒体圆周线相切，最大程度的降低冲击损失和扩散损失，提高泵效率。此外，叶轮出口液流角和螺旋型压水室割舍角相切，使得叶轮出口高速流动的液流无冲击进入压水室，进一步减小了水力损失。

本实用新型采用外引回流管路设计，并安装电磁阀，电磁阀与信号控制装置和压力传感装置依次连接，压力传感装置采集气水分离室内腔压力，传递给信号控制装置，当泵启动时，电磁阀打开，泵回流实现自吸过程，设定电动阀关闭时间大于泵自吸时间，并加一定安全余量，泵正常运行后，当压力传感装置采集的压力大于等于设计扬程时的压力，信号控制装置接收压力传感装置发送的压力信号，并给出一个4mA电流信号，将此信号传递给电磁阀，电磁阀开始关闭，回流过程关闭，回流不受影响；当压力传感装置采集的压力小于设计扬程时，信号控制装置给一个20mA电流信号，电磁阀开始打开，整个过程可自动控制回流，从而提高了泵运行效率、自吸性能以及容积效率。

另外，吸水室主要起对叶轮进口液流引导作用，让液流无冲击进入叶轮，这就要对进入叶轮的液流加以疏导引流，在各过流截面上流速大小不能发生突变，流动方向也不能发生突变，因为突然放大后缩小的过程都伴随能量损失，也称为水力局部损失，水力局部损失大，液流进入叶轮压力低，当液流压力低于汽化压力时，叶轮会发生汽蚀，同时会使泵出口压力降低，泵效率降低。针对该问题，本实用新型设计了全新的吸水室，使得液流经进水管到吸水室，流速大小基本保持恒定，各截面面积相等，减少水力损失，提高泵效率和抗汽蚀性能。

水力损失计算公式如下：

h＝ζv_s^2/(2g)；

式中，h表示损失压力，单位为m；ζ为损失系数，为常数，和截面面积与速度方向变化有关，变化越大，损失系数越大；v_s为流速，单位为m/s，g为重力加速度，单位为m/s²，“^”表示平方。

由上式看出，总的水力损失和损失系数及流速直接相关，要提高泵效率，必须降低此二者的值。

本实用新型的吸水室外轮廓母线在360°方向分2段，只有180°采用螺旋线结构，假设叶轮进口流速为v₀，那在180°断面上，流速为(1/2)v₀，吸水室高度一定，可确定180°断面径向尺寸，同时对于0°截面面积为0，无液流流过，在0°到180°各截面流速相同都为(1/2)v₀，通过角度的均匀变化，过流截面面积按角度不同也均匀变换，吸水室高度不变，也就实现径向尺寸均匀变化。将叶轮进口分圆周方向360°，每个角度进水量应均匀，液流在吸水室沿壁面螺旋线运动，其中有180°采用螺旋线结构，在180°截面上流过的液流流量，应均匀的分布在0°～180°截面上，将180°截面面积定为s₈，将角度等分为8份，每份22.5°，截面面积为s₁、s₂……s₈；s₁＝1/8s₈；s₂＝2/8s₈……，以此类推；各截面的流量也以此类推，这就保证了各截面流速相等，又由于螺旋线结构中曲率半径小，对液流流动有导向作用，不容易形成流动漩涡，保证了截面液流流动方向均匀变化，同时液流流动无水力冲击，所以水力效率高，提高了泵整体效率。

有益效果：

(1)本实用新型的低损高效自吸式离心泵，采用全流道水力设计，运行效率高，节能降耗；

(2)本实用新型的低损高效自吸式离心泵，采用自动控制电磁阀，自吸性能好，自吸时间短，自吸高度高；

(3)本实用新型的低损高效自吸式离心泵，采用机械密封，适用范围广，密封可靠；

(4)本实用新型的低损高效自吸式离心泵，轴向力平衡及采用滑动轴承限位，泵运行平稳，可靠性好；

(5)本实用新型的低损高效自吸式离心泵，采用耐磨密封环，泵使用寿命好，维护费用低；

(6)本实用新型的低损高效自吸式离心泵，安装在地面，使用范围广，检修维护方便；

(7)本实用新型的低损高效自吸式离心泵，只需第一次启动灌水，在以后无需灌水，操作简单；

(8)本实用新型的低损高效自吸式离心泵，水力效率高，兼顾效率、自吸性能、水力性能及运行可靠性，极具应用前景。

附图说明

图1为本实用新型的低损高效自吸式离心泵的整体结构示意图；

图2和图3分别为本实用新型的低损高效自吸式离心泵的压水室泵体的主视剖面图和俯视图；

图4为本实用新型自吸式离心泵压水室横截面的结构示意图

图5为图4中T2段中多个过圆心E的过流断面的示意图；(过流断面的选取如图中过圆心E的虚线所示)(图5中各个过流断面仅示出一半)

图6为图4中T1段中多个过流断面的示意图；

图7为本实用新型的叶轮结构示意图；

图8为本实用新型的机械密封装置结构示意图；

图9为本实用新型的回流管路结构示意图；

图10为本实用新型的低损高效自吸式离心泵的储液室及吸水室结构示意图。

图11为本实用新型的低损高效自吸式离心泵的储液室及吸水室的主视图；

图12为本实用新型的低损高效自吸式离心泵的储液室及吸水室剖视图；

其中，1-进水管，2-储水室，3-吸水室，4-出水管，5-分水板，6-回流管a，7-弯头a，8-管接头a，9-电磁阀，10-管接头b，11-弯头b，12-回流管b，13-螺钉，14-刮水割舍，15-加强筋板，16-底板，17-压水室泵体，18-前口环，19-平衡孔，20-后口环，21-连接螺纹，22-螺栓，23-密封压盖，24-机械密封静环，25-驱动轴，26-冲洗通孔，27-密封底板，28-螺母，29-机械密封动环，30-通孔i，31-通孔j，32-连接管，33-气水分离室，34-支撑架，35-机械密封装置，36-泵盖，37-滑动轴承，38-回流管路，39-叶轮，40-耐磨密封环。

具体实施方式

下面结合具体实施方式，进一步阐述本实用新型。应理解，这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

低损高效自吸式离心泵，其整体结构示意图如图1所示，主要由进水管1、储水室2、吸水室3、压水室泵体17、气水分离室33、叶轮39、回流管路38和机械密封装置35组成。

压水室为压水室泵体17的内部腔室，其结构如图2所示，压水室横截面整体呈“6”字形，外侧边缘线由螺旋线A、曲线B和线C组成，线C同时与螺旋线A和曲线B连接且为压水室出口面与横截面的交线，内侧边缘线为圆D，外侧边缘线上螺旋线A与曲线B的交点Y距离圆D的圆心E最近且距离大于圆D的半径，线C为直线，点Y与圆心E的距离也可等于圆D的半径；

螺旋线A中与曲线B相对的线段上有一点X，同时过点X和交点Y的过流断面将压水室分为平滑过渡连接的条状的T1段和环状的T2段，T1段流道的扩散角不大于12°，T1段内多个过流断面的示意图如图6所示，T2段内的螺旋线A上靠近点X处有一点S，与点Y和点S之间的螺旋线相交的过流断面均与圆心E共面，均为如图5所示的类等腰梯形且面积逐渐增大，过S点的过流断面面积最大，类等腰梯形与等腰梯形的主要区别在于侧边与下底为平滑过渡连接且下底为平滑曲线，类等腰梯形的上底和下底分别为T2段最内侧和最外侧与过流断面的交线，所有的类等腰梯形的上底长度相同。

压水室泵体17如图3和4所示，压水室泵体内交点Y处设有填充交点Y与圆D之间间隙的板状刮水割舍14，板状刮水割舍的布置方向为螺旋线A交点Y位置的切线方向，刮水割舍14通过螺钉13固定在泵体上；T2段对应的压水室泵体段的内侧围成通孔U，通孔U主要由共轴的圆柱形通孔i 30和圆台形通孔j31连接而成且连接处通孔i 30和通孔j 31的孔径相等，通孔i与T2段流道连通且远离通孔j端固定有泵盖36，泵盖36上设有环状凸起q1；

压水室泵体17通过连接管32和加强筋板15固定在底板16上，底板呈环状，底板的环内通孔与通孔U通过圆台状连接管连通，加强筋板15圆周分布在底板16上且同时与连接管32、底板16及压水室泵体17连接。

通孔i 30内布置有叶轮39，且二者共轴，通孔i 30的孔径是叶轮39最大直径的1.01～1.03倍；

叶轮39如图7所示，包括前口环18、后口环20和连接螺纹21，叶轮39通过连接螺纹21与驱动轴25连接，驱动轴25从泵盖36中穿过且套有滑动轴承37，滑动轴承37位于驱动轴25和泵盖36之间，后口环20为环状凸起q2，其高度大于连接螺纹外凸的高度，叶轮后盖板上开有连通前口环围成空间与后口环围成空间的平衡孔19，环状凸起q1与环状凸起q2相互嵌套且二者之间设有耐磨密封环10，前口环18部分插在连接管32内且二者之间设有耐磨密封环40。

机械密封装置35如图8所示，主要由密封底板27、密封压盖23、机械密封动环29和机械密封静环24组成，密封底板27为中空圆柱状结构，两端分别向外径向延伸成环P1和P2，密封压盖23为圆台状结构，面积较大的一端向外径向延伸成环P3，密封压盖上开有冲洗通孔26；

环P1与固定在气水分离室顶部的支撑架34固定连接，环P2与环P3贴合且二者通过螺栓22和螺母28固定，驱动轴25穿过密封底板27和密封压盖23，机械密封动环29套在驱动轴25上且位于密封底板27和密封压盖23围成的空间内，与机械密封动环29相互配合的机械密封静环24固定在密封压盖23内。

回流管路38连通气水分离室与储水室，回流管路上设有电磁阀；电磁阀与信号控制柜和压力传感器依次连接，压力传感器安装在气水分离室内壁上，用于采集气水分离室内腔的压力，信号控制柜安装在自吸式离心泵外的支撑架34上，用于接收压力传感装置发送的压力信号并向电磁阀发送电流信号；自吸式离心泵启动时电磁阀打开，电磁阀的关闭时间比自吸式离心泵的自吸时间大30s～1min。

回流管路结构示意图如图9所示，回流管路主要由位于电磁阀9一侧的顺序连接的回流管a 6、弯头a 7和管接头a 8，以及位于电磁阀9另一侧的管接头b 10、弯头b 11和回流管b 12组成，管接头a 8和管接头b 10与电磁阀9螺纹连接，回流管a 6和回流管b 12分别与气水分离室和储水室焊接连接。

储水室内设有吸水室，结构示意图如图10和11所示，储水室2为圆筒状结构，吸水室3为中空结构，由上底板、下底板以及与二者相互垂直的侧板围成，吸水室下底板上开有回流孔。上底板上开有孔h且沿孔壁向上延伸形成出水管4，出水管4与叶轮进口连接，出水管4内径大于等于叶轮进口直径。

侧板横截面的边缘线为逗号形，如图12所示，由曲线a、螺旋线b、曲线c和线d顺序连接形成，曲线a和曲线c为平滑曲线且与螺旋线b之间平滑过渡，曲线a的曲率半径小于曲线c，线d所在的侧板开有孔k，孔k与进水管1连接，进水管1为弯管，其各位置横截面积相同且等于孔k的横截面积。孔h和孔k为圆孔或方孔，线d为弧线，线d所在的侧板为储水室2的侧壁。储水室2与吸水室3和进水管1焊接。

螺旋线b与曲线a和曲线c的交点分别为m和n，m、n和孔h的圆心o位于同一直线上，m与o的距离小于n与o的距离，以螺旋线b上的点与o之间的线段长度为R，以螺旋线b上的点与o之间的线段和m与o之间的线段的夹角为θ，R＝D₀(w+vθ/g)，D₀为叶轮进口直径，w＝0.6～0.7，v＝0.06～0.1，g＝1°。

吸水室3内设有横截面为V形的分水板5，分水板5的高度与吸水室相同，分水板的壁厚与侧板相同，分水板5分别与螺旋线b所在的侧板和曲线a所在的侧板平滑过渡连接。

本实用新型的低损高效自吸式离心泵的水力效率为88～97％。

Claims (10)

1.低损高效自吸式离心泵，包括压水室，其特征是：压水室横截面整体呈“6”字形，外侧边缘线由螺旋线A、曲线B和线C组成，线C同时与螺旋线A和曲线B连接且为压水室出口面与横截面的交线，内侧边缘线为圆D，外侧边缘线上螺旋线A与曲线B的交点Y距离圆D的圆心E最近且距离大于等于圆D的半径；

螺旋线A中与曲线B相对的线段上有一点X，同时过点X和交点Y的过流断面将压水室分为平滑过渡连接的条状的T1段和环状的T2段，T2段内的螺旋线A上靠近点X处有一点S，与点Y和点S之间的螺旋线相交的过流断面均与圆心E共面，均为类等腰梯形且面积逐渐增大，过S点的过流断面面积最大，类等腰梯形与等腰梯形的主要区别在于侧边与下底为平滑过渡连接，类等腰梯形的上底和下底分别为T2段最内侧和最外侧与过流断面的交线，所有的类等腰梯形的上底长度相同；

低损高效自吸式离心泵的水力效率为88～97％。

2.根据权利要求1所述的低损高效自吸式离心泵，其特征在于，所述线C为直线，所述类等腰梯形与等腰梯形的区别还在于下底为平滑曲线，T1段流道的扩散角不大于12°。

3.根据权利要求2所述的低损高效自吸式离心泵，其特征在于，所述压水室为压水室泵体的内部腔室；当点Y与圆心E的距离大于圆D的半径时，压水室泵体内交点Y处设有填充交点Y与圆D之间间隙的板状刮水割舍；T2段对应的压水室泵体段的内侧围成通孔U，通孔U主要由共轴的圆柱形通孔i和圆台形通孔j连接而成且连接处通孔i和通孔j的孔径相等，通孔i与T2段流道连通且远离通孔j端固定有泵盖，泵盖上设有环状凸起q1；

所述压水室泵体通过连接管和加强筋板固定在环状底板上，环状底板的环内通孔与通孔U通过圆台状连接管连通，加强筋板圆周分布在环状底板上且同时与连接管、环状底板及压水室泵体连接；

所述通孔i内布置有叶轮，且二者共轴，通孔i的孔径是叶轮最大直径的1.01～1.03倍，所述叶轮包括前口环、后口环和连接螺纹，叶轮通过连接螺纹与驱动轴连接，驱动轴从泵盖中穿过且套有滑动轴承，滑动轴承位于驱动轴和泵盖之间，后口环为环状凸起q2，其高度大于连接螺纹外凸的高度，叶轮后盖板上开有连通前口环围成空间与后口环围成空间的平衡孔，环状凸起q1与环状凸起q2相互嵌套且二者之间设有耐磨密封环，前口环部分插在连接管内且二者之间设有耐磨密封环。

4.根据权利要求3所述的低损高效自吸式离心泵，其特征在于，低损高效自吸式离心泵还包括气水分离室和机械密封装置，机械密封装置主要由密封底板、密封压盖、机械密封动环和机械密封静环组成，密封底板为中空圆柱状结构，两端分别向外径向延伸成环P1和P2，密封压盖为圆台状结构，面积较大的一端向外径向延伸成环P3，密封压盖上开有冲洗通孔；

环P1与固定在气水分离室顶部的支撑架固定连接，环P2与环P3贴合且二者通过螺栓固定，驱动轴穿过密封底板和密封压盖，机械密封动环套在驱动轴上且位于密封底板和密封压盖围成的空间内，机械密封静环固定在密封压盖内。

5.根据权利要求4所述的低损高效自吸式离心泵，其特征在于，低损高效自吸式离心泵还包括储水室，气水分离室与储水室通过回流管路连通，回流管路上设有电磁阀；电磁阀与信号控制装置和压力传感装置依次连接，压力传感装置用于采集气水分离室内腔的压力，信号控制装置用于接收压力传感装置发送的压力信号并向电磁阀发送电流信号。

6.根据权利要求5所述的低损高效自吸式离心泵，其特征在于，自吸式离心泵启动时电磁阀打开，电磁阀的关闭时间比自吸式离心泵的自吸时间大30s～1min。

7.根据权利要求6所述的低损高效自吸式离心泵，其特征在于，所述信号控制装置为信号控制柜，所述压力传感装置为压力传感器，所述信号控制装置安装在自吸式离心泵外的支撑架上，所述压力传感装置安装在气水分离室内壁上；所述回流管路主要由位于电磁阀两侧且顺序连接的两组回流管、弯头和管接头组成，管接头与电磁阀螺纹连接，两个回流管分别与气水分离室和储水室焊接连接。

8.根据权利要求7所述的低损高效自吸式离心泵，其特征在于，所述储水室内设有吸水室，吸水室为中空结构，由上底板、下底板以及与二者相互垂直的侧板围成，吸水室的底部开有回流孔；

上底板上开有孔h且沿孔壁向上延伸形成出水管，出水管与叶轮进口连接，侧板横截面的边缘线为逗号形，由曲线a、螺旋线b、曲线c和线d顺序连接形成，曲线a和曲线c为平滑曲线且与螺旋线b之间平滑过渡，线d所在的侧板开有孔k，孔k与进水管连接；

螺旋线b与曲线a和曲线c的交点分别为m和n，m、n和孔h的圆心o位于同一直线上，m与o的距离小于n与o的距离，以螺旋线b上的点与o之间的线段长度为R，以螺旋线b上的点与o之间的线段和m与o之间的线段的夹角为θ，R＝D₀(w+vθ/g)，D₀为叶轮进口直径，w＝0.6～0.7，v＝0.06～0.1，g＝1°。

9.根据权利要求8所述的低损高效自吸式离心泵，其特征在于，所述吸水室内设有横截面为V形的分水板，分水板的高度与吸水室相同，分水板分别与螺旋线b所在的侧板和曲线a所在的侧板平滑过渡连接，所述分水板的壁厚与侧板相同。

10.根据权利要求9所述的低损高效自吸式离心泵，其特征在于，所述储水室为圆筒状结构，其与吸水室和进水管焊接；所述线d为弧线，线d所在的侧板为储水室侧壁；所述曲线a的曲率半径小于曲线c；所述进水管为弯管，其各位置横截面积相同且等于孔k的横截面积；所述出水管内径大于等于叶轮进口直径；所述孔h和孔k为圆孔或方孔；所述回流孔位于下底板上。