CN215566811U - 离心泵运行系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种离心泵运行系统，其中，离心泵运行系统包括离心泵、真空泵和连接离心泵与真空泵的连接管道，连接管道包括依次连通的液柱管段和真空管段，液柱管段沿上下向延伸设置，且液柱管段的下端与离心泵的顶部连通，液柱管段的上端通过真空管段与真空泵连通，真空泵对离心泵内的腔室施加负压时，腔室内的空气被全部排出，且使得真空管段内形成负压，因大气压强的作用，使得液柱管段中存储有液柱。本实用新型提供的技术方案中，通过漏入的空气能在液柱内分离，空气进入真空管段，真空泵抽取时始终只排出空气，以解决现有的离心泵运行中，真空泵为了维持离心泵处于合格真空状态，真空泵水泵运行时振动急剧增大，叶片容易水蚀损坏的问题。

Description

离心泵运行系统

技术领域

本实用新型涉及水泵辅助设备领域，尤其涉及离心泵运行系统。

背景技术

在很多场合离心泵需要高位安装，即离心泵本体比吸入口的水平位置要高，高位安装的离心泵需要通过抽真空系统抽出泵体内的空气，保证泵体充满水，离心泵才能启动泵出液体。

在电站或者其他工业系统的重要场合，两台水泵并联一用一备，需要离心泵具备备用条件，即保持离心泵泵体始终充满水，需要抽真空系统连续运行，对离心泵抽真空来维持离心泵的真空，常规的抽真空系统存在如下问题：现有技术中，一般采用水环式真空泵对离心泵进行抽水，待离心泵真空合格，离心泵充满水后，离心泵和抽真空管路系统充满水，这时水环式真空泵抽出的都是水，水环式真空泵运行在极限真空工况下，水环式真空泵变成水泵运行，噪音和振动急剧增大，叶片水蚀损坏，真空泵不能保证长周期运行。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提出一种离心泵运行系统，旨在解决现有的离心泵运行系统中，真空泵为了维持离心泵处于合格真空状态时，真空泵水泵运行时噪音和振动急剧增大，叶片容易水蚀损坏的问题。

为实现上述目的，本实用新型提出的一种离心泵运行系统，其中所述离心泵运行系统包括：

离心泵，所述离心泵内形成有腔室，所述离心泵的顶部开设有连通所述腔室的排气口，所述离心泵还开设有连通所述腔室的进液口和出液口，所述进液口用以与水源连通，所述离心泵用以将所述水源提供的液体抽取至所述腔室，并从所述出液口排出；

真空泵，与所述排气口连通设置，所述真空泵用以对所述腔室施加负压；以及，

连接管道，用以连通所述排气口和所述真空泵，所述连接管道包括依次连通的液柱管段和真空管段，所述液柱管段沿上下向延伸设置，且所述液柱管段的下端与所述排气口连通，所述液柱管段的上端通过所述真空管段与所述真空泵连通；

其中，所述真空泵产生的负压使得所述真空管段内形成负压，且所述液柱管段中存储有液体。

可选地，所述真空管段具有沿上下向延伸设置的连通管段，所述连通管段与所述液柱管段在水平向上呈间隔设置，所述连通管段下端与所述真空泵连通；

所述连接管道还包括与所述液柱管段和所述连通管段并联设置的调节管段，所述调节管段一端与所述液柱管段的下端连通设置，另一端与所述连通管段的下端连通设置，所述调节管段上设有旁路阀。

可选地，所述液柱管段位于所述进液口上方，且所述液柱管段上端与所述进液口之间的高差大于10.5米。

可选地，所述连通管段下端与所述真空泵之间设有逆止阀。

可选地，所述逆止阀与所述连通管段下端之间设有隔离阀。

可选地，所述离心泵运行系统还包括排水结构，所述排水结构与所述液柱管段连通设置，用以排出所述液柱管段内的水。

可选地，所述真空泵包括水环式真空泵和补水装置，所述水环式真空泵内形成有腔体，所述水环式真空泵还开设有连通所述腔体的通水口，所述水环式真空泵的顶部开设有连通所述腔体的通气口；

所述补水装置与所述通水口连通设置，所述补水装置用以向所述腔体补充水，以使得所述水环式真空泵达到启动状态。

可选地，所述补水装置包括气水分离器，所述气水分离器内部形成有分离腔室，所述气水分离器的顶部开设有连通所述分离腔室的第一通孔和第二通孔，所述第一通孔用以与所述通气口连通，所述第二通孔用以连通外部空气，所述气水分离器还开设有连通所述分离腔室的出水口，所述出水口用以与所述通水口连通；

所述补水装置还包括与所述分离腔室连通的进水管，所述进水管用以向所述分离腔室输入水。

可选地，所述气水分离器的顶部开设有连通所述分离腔室的溢流口，所述溢流口位于所述出水口的上方。

可选地，所述离心泵与所述液柱管段下端之间设有电磁阀。

本实用新型提供的技术方案中，离心泵运行系统包括离心泵、真空泵和连接所述离心泵与所述真空泵的连接管道，所述离心泵内形成有腔室，所述离心泵的顶部开设有连通所述腔室的排气口，所述离心泵还开设有连通所述腔室的进液口和出液口，所述进液口用以与水源连通，所述离心泵用以将所述水源提供的液体抽取至所述腔室，并从所述出液口排出，因高位安装的离心泵的位置高于水源，而离心泵需要启动的条件是所述腔室内充满水，因所述真空泵与所述排气口连通设置，对所述腔室施加负压，所述连接管道包括依次连通的液柱管段和真空管段，所述液柱管段沿上下向延伸设置，且所述液柱管段的下端与所述排气口连通，所述液柱管段的上端通过所述真空管段与所述真空泵连通，通过设置所述连接管道，在所述真空泵产生的负压时，所述腔室内的空气被全部排出，且使得所述真空管段内形成负压，因大气压强的作用，使得所述液柱管段中存储有液体。通过漏入的空气能在液柱内分离，空气进入所述真空管段内，同时液柱短暂时间内有所下降，真空泵可以将所述真空管段内的空气排出，而液柱因为大气压强的作用，又恢复到某一高度的极限值，不会进入到所述真空管段内，所以所述真空泵在维持所述离心泵处于可启动状态的过程中，只会排出气体，而不会如同现有技术一样真空泵抽出的是液体和气体的混合物甚至基本全部是液体，防止了真空泵变成水泵运行，以解决现有的离心泵运行系统中，真空泵为了维持离心泵处于合格真空状态时，真空泵只能进行水泵运行时噪音和振动急剧增大，叶片容易水蚀损坏的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为现有离心泵运行系统的示意图；

图2为本实用新型提供的离心泵运行系统一实施例的示意图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				100	离心泵运行系统	33	调节管段
1000	水源	4	旁路阀
				1	离心泵	d	高度差
11	腔室	5	逆止阀
				2	真空泵	6	隔离阀
3	连接管道	7	气水分离器
				31	液柱管段	71	分离腔室
32	真空管段	8	补水电磁阀
				32a	连通管段	9	电磁阀

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，全文中出现的“和/或”的含义，包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

在很多场合离心泵需要高位安装，即离心泵本体比吸入口的水平位置要高，高位安装的离心泵需要通过抽真空系统抽出泵体内的空气，保证泵体充满水，离心泵才能启动泵出液体。在电站或者其他工业系统的重要场合，两台水泵并联一用一备，需要离心泵具备备用条件，即保持离心泵泵体始终充满水，需要抽真空系统连续运行，对离心泵抽真空来维持离心泵的真空，常规的抽真空系统存在如下问题：

请参阅图1，因现有技术中将所述离心泵内的水抽出时都是通过水平向设置的主管道与真空泵相连后，将离心泵内的空气排除干净，此时，理想状态下，主管道与真空泵内至少部分是有水的状态，需要说明的是，因实际真空泵运行的过程中，其排水能力较强，基本上为了保证离心泵处于合格的真空状态，真空泵会持续运转一段时间，此时，真空泵和主管道内基本上也是充满水的状态，但是离心泵和连接管道系统本身不是严格密封的状态，会漏入少量的气体，这样会使得离心泵内达不到合格的真空条件而无法正常运作，此时，就需要真空泵继续工作将空气排除，但是因漏入的气体量一般较小，而真空泵持续运行排气时，其排气能力肯定会超过漏入的气体的体量，会使得真空泵内充满水，使得真空泵处于水泵运行状态。

为了解决上述问题，本实用新型提供一种离心泵运行系统100，图2为本实用新型提供的离心泵运行系统100的具体实施例。

请参阅图2，所述离心泵运行系统100包括离心泵1、真空泵2和连接管道3，所述离心泵1内形成有腔室11，所述离心泵1的顶部开设有连通所述腔室11的排气口，所述离心泵1还开设有连通所述腔室11的进液口和出液口，所述进液口用以与水源1000连通，所述离心泵1用以将所述水源1000提供的液体抽取至所述腔室11，并从所述出液口排出；所述真空泵2与所述排气口连通设置，所述真空泵2用以对所述腔室11施加负压；所述连接管道3用以连通所述排气口和所述真空泵2，所述连接管道3包括依次连通的液柱管段31和真空管段32，所述液柱管段31沿上下向延伸设置，且所述液柱管段31的下端与所述排气口连通，所述液柱管段31的上端通过所述真空管段32与所述真空泵2连通；其中，所述真空泵2产生的负压使得所述真空管段32内形成负压，且所述液柱管段31中存储有液柱。

本实用新型提供的技术方案中，离心泵运行系统100包括离心泵1、真空泵2和连接所述离心泵1与所述真空泵2的连接管道3，所述离心泵1内形成有腔室11，所述离心泵1的顶部开设有连通所述腔室11的排气口，所述离心泵1还开设有连通所述腔室11的进液口和出液口，所述进液口用以与水源1000连通，所述离心泵1用以将所述水源1000提供的液体抽取至所述腔室11，并从所述出液口排出，因高位安装的离心泵1的位置高于水源1000，而离心泵1需要启动的条件是所述腔室11内充满水，因所述真空泵2与所述排气口连通设置，对所述腔室11施加负压，所述连接管道3包括依次连通的液柱管段31和真空管段32，所述液柱管段31沿上下向延伸设置，且所述液柱管段31的下端与所述排气口连通，所述液柱管段31的上端通过所述真空管段32与所述真空泵2连通，通过设置所述连接管道3，在所述真空泵2产生的负压时，所述腔室11内的空气被全部排出，且使得所述真空管段32内形成负压，因大气压强的作用，使得所述液柱管段31中存储有液柱。通过在所述液柱管段31中存储的液柱，可以在所述离心泵1的所述腔室11内漏入少量气体时，通过漏入的空气能在液柱内分离，空气进入所述真空管段32内，同时液柱高度跟随漏入的空气量而变化，真空泵可以将所述真空管段32内的空气排出，而液柱因为大气压强的作用，又恢复到某一高度的极限值，不会进入到所述真空管段32内，所以所述真空泵2在维持所述离心泵处于可启动状态的过程中，只会排出气体，而不会如同现有技术一样真空泵抽出的是液体和气体的混合物甚至基本全部是液体，防止了真空泵2变成水泵运行，以解决现有的离心泵运行系统100中，真空泵2为了维持离心泵1处于合格真空状态时，真空泵2水泵运行时噪音和振动急剧增大，叶片容易水蚀损坏的问题。

可以理解的是，所述真空泵2停止工作后，所述液柱管段内的液柱还能够保持一定的时间，保持的时间越长说明离心泵及其抽真空管路严密性越好。所述真空泵2不断的对所述真空管段32内抽气形成负压，也使得所述液柱能基本维持在极限值高度内。

具体地，因现有的离心泵运行系统还保留有原先的主管路，所述离心泵运行系统100是对原先的离心泵运行系统进行改造，则可以根据已有的离心泵运行系统进行适配和改进，在本实施例中，所述真空管段32具有沿上下向延伸设置的连通管段32a，所述连通管段32a与所述液柱管段31在水平向上呈间隔设置，所述连通管段32a下端与所述真空泵2连通，所述连接管道3还包括与所述液柱管段31和所述连通管段32a并联设置的调节管段33，所述调节管段33一端与所述液柱管段31的下端连通设置，另一端与所述连通管段32a的下端连通设置，所述的调节管段33可以理解为原来的离心泵运行系统100的主管道的一段，而所述液柱管段31和所述连通管段32a是之后改进为了实现本方案而增设的管段，为了方便调节和切换，所述调节管段33上设有旁路阀4，此处所述旁路阀4的工作过程和原理为：在需要开始运行所述离心泵运行系统100时，首先可以打开所述离心泵运行系统100上的所有连通的阀，包括所述旁路阀4，从而保证整个管路的畅通；然后启动所述真空泵2，所述离心泵1内的空气逐渐排空，所述腔室11内逐渐充满液体，之前的主管道也都充满了液体，为了防止真空泵2一直处于水泵运行状态，此时可以关闭所述旁路阀4，使得主管道即所述调节管段33的水路被切断，此时，液体会流向与所述调节管段33并联设置的所述液柱管段31内，所述真空泵2持续抽出所述液体和管内的空气的水气混合物，最终使得所述液柱管段31和所述连通管段32a内维持负压状态，所述液柱管段31沿上下延伸设置，可以设置得与负压可以相适配的高度，保证当所述真空管段32内保持稳定的负压时，所述液柱管段31内液柱的高度始终只处于在所述液柱管段31内，不会流到所述连通管段32a内。

具体地，考虑到实际的应用环境，使用所述离心泵运行系统100的绝大多数情况是抽取地表的水，在本实施例中，所述液体为地表水，环境的气压为一个标准大气压，所以真空泵2产生的负压值能支持最高高度理想值为10.339米的水柱，而所述液柱管段31基本也设置在地表，所述液柱管段31的下端与所述地表水面的高度基本一致，因所述液柱管段31位于所述进液口上方，以使得所述液柱管段31上端与所述进液口形成高度差d，为了保证支持的水柱不会流入所述连通管段32a内，可以设置所述高度差值d大于10.5米。当然在气压值不是一个标准大气压的情况下，所述水柱的最高高度也会有所变化，可以理解的是，所述液柱管段31的高度可以适配外界大气压的气压值来做出适应性的改进，所述液柱管段31的高度只要是超过所述离心泵运行系统100运行过程中，所述液柱能达到的最高值，就都在本方案所保护的范围内。

进一步，当所述离心泵1达到启动条件后，为了保证所述连接管道3持续的处于负压状态，在本实施例中，所述真空管段32还包括设于所述连通管段32a下端与所述真空泵2之间的逆止阀5。当所述离心泵运行系统100处于合格的负压状态后，关闭所述逆止阀5，所述逆止阀5可以将管路与所述真空泵2之间进行隔离，通过逆止阀5，将所述逆止阀5与所述离心泵1之间形成封闭的负压系统，这样进一步的防止所述离心泵运行系统100从所述真空泵2的一端漏入气体。在实际使用过程中，所述真空泵2可以并联设置两台，当其中的一个所述真空泵2发生故障时，所述逆止阀5自动关闭，使得该管路还是保持负压状态，防止漏入空气，所以所述逆止阀5还可以在所述真空泵2停止或损坏时起到关断作用。

进一步，在本实施例中，所述真空管段32还包括设于所述逆止阀5与所述所述连通管段32a下端之间的隔离阀6。隔离阀6在所述真空泵2检修时起隔离作用。

进一步，当所述离心泵运行系统100完成一个阶段的抽水工作后，将所述离心泵运行系统100关停，此时，所述离心泵运行系统100内的水回流至低水位区域，但是在实际工作中，所述液柱管段31内还是会残留部分水柱，为了使残留的水能完全排出，在本实施例中，所述离心泵运行系统100还包括排水结构，所述排水结构与所述液柱管段31连通设置，用以排出所述液柱管段31内的水，所述排水结构可以是在所述液柱管段31的侧壁上开设的抽水孔，负压设备通过所述抽水孔将所述液柱管段31内的水抽取干净，如此通过排水结构使得所述离心泵运行系统100内的水完全被排空，这样在进行下一个阶段的抽水工作之前，所述液柱管段31内不会因为残留的水柱，抵消了标准液柱高度，使得在所述水环式真空泵进行再次抽排时，使得所述离心泵运行系统100内的负压值达不到合格的标准，低于合格标准的值，从而影响所述离心泵1的启动条件。

进一步，因水环式真空泵的运行条件是在水环式真空泵的泵体内保留部分水，在本实施例中，所述真空泵2包括水环式真空泵和补水装置，所述水环式真空泵内形成有腔体，所述水环式真空泵还开设有连通所述腔体的通水口，所述水环式真空泵的顶部开设有连通所述腔体的通气口，所述补水装置与所述通水口连通设置，所述补水装置用以向所述腔体补充水，以使得所述水环式真空泵达到启动状态。

具体地，水环式真空泵是利用偏心叶轮的高速旋转产生的离心力，工作液在叶轮里因离心力的作用被甩出，同时在进口形成负压，抽吸空气，气水混合物进入气水分离器，在本实施例中，所述补水装置包括气水分离器7，所述气水分离器7内部形成有分离腔室71，所述气水分离器7的顶部开设有连通所述分离腔室71的第一通孔和第二通孔，所述第一通孔用以与所述通气口连通，这样所述水环式真空泵抽出的水和气体的混合物可以通过所述通气口排到所述气水分离器7的所述分离腔室71内，在所述分离腔室71内，水因重力的作用往下沉积，而空气会处于所述分离腔室71的上部，这样可以将水和气能分离开来。所述气水分离器7还开设有连通所述分离腔室71的出水口，所述出水口用以与所述通水口连通，这样可以将分离出来的水又补充回流至所述水环式真空泵的所述腔体内，保证所述水环式真空泵一直处于能正常运行的状态。所述补水装置还包括与所述分离腔室71连通的进水管，在进水管上可以设置补水电磁阀8，所述进水管用以向所述分离腔室71输入水，所述分离腔室71内与所述腔体连通设置，使得所述腔体内也可以补充水，设置所述进水管，可以保证在所述水环式真空泵需要补水时，通过控制所述补水电磁阀8来控制进水管进水。

进一步，为了便于控制所述水环式真空泵内的水量，则需要管控所述分离腔室71内水液线的高度，在本实施例中，所述气水分离器7的顶部开设有连通所述分离腔室71的溢流口，所述溢流口位于所述出水口的上方，所述溢流口的高度设置在所述水环式真空泵内所需要的水量的液位线处，当所述分离腔室71内的水过多时，多余的水从所述溢流口溢出。

进一步，所述连通管道还包括设于所述离心泵1与所述液柱管段31下端之间的电磁阀9，控制所述电磁阀9，在所述离心泵1启动前打开，然后通过所述真空泵2抽真空，当所述离心泵1具备启动条件，开始运行后，可以关闭所述电磁阀9，使得所述离心泵1可以保持稳定的工作状态。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的实用新型构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种离心泵运行系统，其特征在于，包括：

离心泵，所述离心泵内形成有腔室，所述离心泵的顶部开设有连通所述腔室的排气口，所述离心泵还开设有连通所述腔室的进液口和出液口，所述进液口用以与水源连通，所述离心泵用以将所述水源提供的液体抽取至所述腔室，并从所述出液口排出；

真空泵，与所述排气口连通设置，所述真空泵用以对所述腔室施加负压；以及，

连接管道，用以连通所述排气口和所述真空泵，所述连接管道包括依次连通的液柱管段和真空管段，所述液柱管段沿上下向延伸设置，且所述液柱管段的下端与所述排气口连通，所述液柱管段的上端通过所述真空管段与所述真空泵连通；

其中，所述真空泵产生的负压使得所述真空管段内形成负压，且所述液柱管段中存储有液柱。

2.如权利要求1所述的离心泵运行系统，其特征在于，所述真空管段具有沿上下向延伸设置的连通管段，所述连通管段与所述液柱管段在水平向上呈间隔设置，所述连通管段下端与所述真空泵连通；

所述连接管道还包括与所述液柱管段和所述连通管段并联设置的调节管段，所述调节管段一端与所述液柱管段的下端连通设置，另一端与所述连通管段的下端连通设置，所述调节管段上设有旁路阀。

3.如权利要求2所述的离心泵运行系统，其特征在于，所述液柱管段位于所述进液口上方，且所述液柱管段上端与所述进液口之间的高差大于10.5米。

4.如权利要求2所述的离心泵运行系统，其特征在于，所述连通管段下端与所述真空泵之间设有逆止阀。

5.如权利要求4所述的离心泵运行系统，其特征在于，所述逆止阀与所述连通管段下端之间设有隔离阀。

6.如权利要求1所述的离心泵运行系统，其特征在于，所述离心泵运行系统还包括排水结构，所述排水结构与所述液柱管段连通设置，用以排出所述液柱管段内的水。

7.如权利要求1所述的离心泵运行系统，其特征在于，所述真空泵包括水环式真空泵和补水装置，所述水环式真空泵内形成有腔体，所述水环式真空泵还开设有连通所述腔体的通水口，所述水环式真空泵的顶部开设有连通所述腔体的通气口；

所述补水装置与所述通水口连通设置，所述补水装置用以向所述腔体补充水，以使得所述水环式真空泵达到启动状态。

8.如权利要求7所述的离心泵运行系统，其特征在于，所述补水装置包括气水分离器，所述气水分离器内部形成有分离腔室，所述气水分离器的顶部开设有连通所述分离腔室的第一通孔和第二通孔，所述第一通孔用以与所述通气口连通，所述第二通孔用以连通外部空气，所述气水分离器还开设有连通所述分离腔室的出水口，所述出水口用以与所述通水口连通；

所述补水装置还包括与所述分离腔室连通的进水管，所述进水管用以向所述分离腔室输入水。

9.如权利要求8所述的离心泵运行系统，其特征在于，所述气水分离器的顶部开设有连通所述分离腔室的溢流口，所述溢流口位于所述出水口的上方。

10.如权利要求1所述的离心泵运行系统，其特征在于，所述离心泵与所述液柱管段下端之间设有电磁阀。

Images