CN220415710U - 浆液输送泵及其组成的高浓度浆液输送系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种浆液输送泵及其与配套设备组成的高浓度浆液输送系统。所述浆液输送泵包括叶轮、泵体、泵盖、耐磨衬板、泵轴、轴承座、前轴承、后轴承；泵轴位于泵体的中心、且安装在轴承座上，前轴承设置在轴承座前端的泵轴上，后轴承设置在轴承座后端的泵轴上；叶轮安装在泵轴的前端，泵盖设置在叶轮的后侧且与泵体连接；泵轴的尾端为电机驱动端，电机驱动端穿过轴承座，延伸到轴承座之外；耐磨衬板设置在叶轮的前后两侧，且与泵体或者泵盖连接。所述配套设备由浆液输送筒、调质器、管道、气液分离罐、真空泵、仪器仪表控制柜、电机、联轴器、皮带轮组成。本实用新型能够广泛应用于恶劣介质工况，其工作高效、稳定、安全，使用寿命长。

Description

浆液输送泵及其组成的高浓度浆液输送系统

技术领域

本实用新型属于离心泵技术领域，特别涉及一种浆液输送泵及其组成的高浓度浆液输送系统。

背景技术

授权公告号为CN 104329260 B的发明专利公开了一种立式磁力驱动多重密封液下浆液输送泵，授权公告号为CN 106368954 B的发明专利公开了一种浆料输送泵(浆液输送泵)，申请公布号为CN 110439776 A的发明专利申请公开了一种液体输送泵(浆液输送泵)。

上述发明专利或专利申请所公开的技术方案，各自解决了其所要解决的技术问题，并且在一定程度上反映了目前国内离心泵生产企业在浆液输送泵方面的研发状况。然而，这些技术方案也存在一些不足，主要是没有针对高浓度浆液(介质)的特点进行针对性的设计。事实上，这也是国内离心泵生产企业所普遍存在的问题。总的说来，目前国内离心泵生产企业根据国家相关技术标准设计液体输送泵时，其介质一般都是按常温、常压工况、清水或者类似于清水的无杂质介质条件进行设计，液体输送泵在普通工况下运行时无堵塞，磨蚀、腐蚀、气蚀也较小，效率高，且结构强度也满足设计要求，变形量、应力都较小，运行稳定、可靠、安全，寿命较长。但是，当使用上述液体输送泵输送含杂质、磨蚀、腐蚀性介质时，极易造成离心泵磨蚀、腐蚀、气蚀破坏，对泵结构强度的影响非常大，有时甚至造成流道堵塞，导致叶轮剧烈振动，引发噪声，动静部件摩擦，功率损耗增加，泵轴承温升增加破坏失效，严重时转子可能卡死，烧毁电机，引起火灾，危及人身、财产安全。

由于国内离心泵生产企业制造的浆液输送泵在高浓度浆液的输送方面存在不足，长期以来，国内有条件的企业，例如资金雄厚的造纸厂，在其关键工位所使用的浆液输送泵中基本上都是国外品牌产品。国外品牌产品的技术性能好，能够解决高浓度浆液的输送问题，但也存在因价格昂贵、购买配件困难而产生的使用成本高和维护成本高的问题。

发明内容

本实用新型的目的旨在以较低的制造成本、使用成本和维护成本，有效解决高浓度浆液的输送问题，从而克服上述现有技术的缺陷。

为了实现上述目的，本实用新型采用了下述技术方案：

一种浆液输送泵，包括叶轮、泵体、泵盖、耐磨衬板、泵轴、轴承座、前轴承、后轴承；泵轴位于泵体的中心、且安装在轴承座上，前轴承设置在轴承座前端的泵轴上，后轴承设置在轴承座后端的泵轴上；叶轮安装在泵轴的前端，泵盖设置在叶轮的后侧且与泵体连接；泵轴的尾端为电机驱动端，电机驱动端穿过轴承座，延伸到轴承座之外；耐磨衬板设置在叶轮的前后两侧，且与泵体或者泵盖连接。

在上述技术方案的基础上，本实用新型可采用下述附加的技术手段，以便更好地解决本实用新型所要解决的技术问题：

所述浆液输送泵为单级单吸蜗壳式离心泵。

进一步地，所述叶轮、衬板、泵体、泵盖采用双相不锈钢制备。

进一步地，所述叶轮采用全开式设计，只由叶片和轮毂组成，其配有三片标准叶。

进一步地，所述耐磨衬板分为前后两个耐磨衬板，位于前端的耐磨衬板与泵体连接，位于后端的耐磨衬板与泵盖连接。

进一步地，所述泵轴的轴径按d＝(9550·P/(0.2·n·[τ]))^1/3计算出来后，查国家标准轴径系列，再加大一个等级选择确定，且安装叶轮处的悬臂比≤1.3，式中P为功率，n为转速，[τ]为泵轴材料许用切应力。相应地，所述轴承座为与所述泵轴配套的大轴承座。

进一步地，在所述大轴承座底部的各方位设有多个支撑结构。多个支撑结构与安装基础接触点多、面积大，厚实、稳固，使得浆液输送泵运行起来更加安全、可靠。

以上述浆液输送泵为主要设备，本实用新型还进一步提供了一种高浓度浆液输送系统，其包括浆液输送泵、浆液输送筒、调质器、管道、气液分离罐、真空泵、仪器仪表控制柜、电机、联轴器、皮带轮；

浆液输送泵的前端与浆液输送筒连通，调质器设置在浆液输送筒内，浆液输送筒内还设有液位和杂质含量测量装置；调质器与其下方的中空轴连接，中空轴通过皮带轮与第三电机连接，在第三电机的驱动下，皮带轮带动中空轴旋转，从而带动调质器旋转；

中空轴的下端设有出气口，管道将中空轴下端的出气口与气液分离罐连通，气液分离罐与真空泵连通，真空泵通过第二联轴器与第二电机连接。启动第二电机，可以给真空泵抽真空；

泵轴的电机驱动端通过第一联轴器与第一电机连接，在第一电机的驱动下，泵轴带动叶轮旋转；

仪器仪表控制柜与第一电机、第二电机、第三电机通信连接。

与现有技术相比，本实用新型所具有的主要有益效果如下：

第一，就本实用新型中的浆液输送泵而言，通过设置耐磨衬板，特别是前后两个耐磨衬板，能有效的保护泵体和泵盖不受磨损，此外，耐磨衬板与叶轮分离，形成动静部件，两者之间有相对运动(前者静，后者动)，从而避免大颗粒浆体堵塞叶轮流道。由此可见，本实用新型中的浆液输送泵是一种适于输送高浓度浆液的设备(当然也能用于输送低浓度浆液)。

第二，本实用新型中的叶轮为全开式叶轮，叶片数少，流道宽，无堵塞，浆液输送能力强；本实用新型中的泵轴采用大轴径，小悬臂比设计，泵轴具有很大的强度及刚性，能够承受更大的径向力及轴向力，传递更大的扭矩、功率；与泵轴配套的轴承座为大轴承座，大轴承座底部的各方位设有多个支撑结构，多个支撑结构与安装基础接触点多、面积大，厚实、稳固，使得浆液输送泵运行起来更加安全、可靠。

第三，由浆液输送泵与配套组成的高浓度浆液输送系统，因设有调质器等关键设备，其工作时通过调质器旋转搅拌，对输送杂质进行处理，使得其输送浆料浓度范围很大。即使最大浓度达到20％，叶轮流道也仍然不会堵塞。此外，通过调质器旋转时，其中心产生的特殊气旋，本实用新型高浓度浆液输送系统能够充分利用真空泵除去浆液中的气体，这就使得叶轮不易气蚀。

总之，由于具有上述有益效果，本实用新型中的浆液输送泵及其与配套设备组成的高浓度浆液输送系统，能够广泛应用于含有大量团状杂质、高磨蚀、高腐蚀物质以及含有气体的恶劣介质工况。其工作高效、稳定、安全，使用寿命长，市场前景广阔。

附图说明

图1是本实用新型中的浆液输送泵及关键配件的纵切面结构示意图；

图2是本实用新型中的高浓度浆液输送系统的立体结构示意图。

图中：

1——浆液输送泵； 1.1——叶轮；

1.2——泵体； 1.3——泵盖；

1.4——耐磨衬板； 1.5——泵轴；

1.6——轴承座； 1.7——前轴承

1.8——后轴承； 2——浆液输送筒；

3——调质器； 3.1——中空轴；

4——管道； 5——气液分离罐；

6——真空泵； 7——仪器仪表控制柜；

8.1——第一电机； 8.2——第二电机；

8.3——第三电机； 9.1——第一联轴器；

9.2——第二联轴器； 10——皮带轮。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员更加充分地理解本实用新型的技术方案及其工作原理，以下结合附图介绍本实用新型的两个实施例，其中，实施例1所涉及的是浆液输送泵及其关键配件，实施例2所涉及的是实施例1中的浆液输送泵与其他配套装置组成高浓度浆液输送系统。

实施例1

如图1所示，一种浆液输送泵1，包括叶轮1.1、泵体1.2、泵盖1.3、耐磨衬板1.4、泵轴1.5、轴承座1.6、前轴承1.7、后轴承1.8；泵轴1.5位于泵体1.2的中心、且安装在轴承座1.6上，前轴承1.7设置在轴承座1.6前端的泵轴1.5上，后轴承1.8设置在轴承座1.6后端的泵轴1.5上；叶轮1.1安装在泵轴1.5的前端(图1中的左端)，泵盖1.3设置叶轮1.1的后侧且与泵体1.2连接(亦即泵轴1.5穿过泵盖1.3与叶轮1.1连接)；泵轴1.5的尾端(图1中的右端)为电机驱动端，电机驱动端穿过轴承座1.6，延伸到轴承座1.6之外；耐磨衬板1.4设置在叶轮1.1的前后两侧，且与泵体1.2或者泵盖1.3连接。(所谓叶轮1.1的前侧、后侧，仍以图1所示的方位为准，叶轮1.1的左侧谓之前侧，叶轮1.1的右侧谓之后侧)

在本实施例中，浆液输送泵1为单级单吸蜗壳式离心泵。浆液输送泵1中的关键部件采用特殊材质制备，例如，与浆液接触的叶轮1.1、衬板1.4、泵体1.2、泵盖1.2等均采用双相不锈钢制备，从而确保浆液输送泵1具备超耐磨蚀、超耐腐蚀的性能。

作为本实施例的一种优选的实施方式，叶轮1.1为全开式设计、配有三片标准叶，这种大流道设计保证了即使将浆液输送泵1用于输送含有较高浓度杂质的浆液或介质时也不会堵塞，叶轮良好的水力形状使这种全开式叶轮浆液泵能抽送绝干浓度高达7％的不同介质，如化学浆、机械浆、废纸浆、污泥浆等。与传统闭式叶轮相比较，全开式设计叶轮只由叶片和轮毂组成，没有叶轮前后盖板。大流道设计是指减小流道中叶片数的排挤，增加流道宽度，按传统清水泵理论设计的叶轮叶片数一般是5-8片，本实用新型中的全开式叶轮的叶片数为3片。

如图1所示，本实施例中的耐磨衬板1.4分为前后两个耐磨衬板，位于前端的耐磨衬板与泵体1.2连接，位于后端的耐磨衬板与泵盖1.3连接。通过前后两个耐磨衬板，本实用新型能有效地保护泵体1.2和泵盖1.3不受磨损。前后耐磨衬板是圆环状的，与叶轮叶片间隙配合，可以认为是原来的叶轮前后盖板独立出来后，分别单独将它们与泵体、泵盖固定连接。此外，两个耐磨衬板与叶轮1.1分离，形成动静部件，亦即叶轮1.1与两个耐磨衬板之间有相对运动，从而避免大颗粒浆体堵塞叶轮流道。

在本实施例中，浆液输送泵1采用大轴径、小悬臂比设计，按最大介质密度、功率设计校核泵轴，装叶轮处悬臂比≤1.3，因此泵轴1.5具有很大的强度及刚性。泵轴1.5采用大轴承座、三轴承支撑，非驱动端为一个圆柱滚子轴承、电机驱动端为双列角接触球轴承，轴承组紧凑、刚性好，很好的平衡了泵轴1.5径向力及轴向力，可以承受浆液泵输送高密度杂质时的较大轴功率，延长泵组的使用寿命。

另需说明的是，在本实施例中，泵轴的轴径按d＝(9550·P/(0.2·n·[τ]))^1/3计算出来后，查国家标准轴径系列，再加大一个等级选择确定。式中P为功率，n为转速，[τ]为泵轴材料许用切应力。相应地，与泵轴配套的轴承座为大轴承座。与传统浆液输送泵的轴承座底部只有一个支撑脚不同，本实施例中的大轴承座底部各方位有多个支撑结构(支撑脚或类似结构)，多个支撑结构与浆液输送泵的安装基础接触点多、面积大，厚实、稳固，使得浆液输送泵运行起来更加安全、可靠。

实施例2

实施例1中的浆液输送泵1是输送浆液的主要设备，在实际使用浆液输送泵1输送浆液时，特别是输送高浓度浆液时，需要将浆液输送泵1与下述相关配套设备组成高浓度浆液输送系统。

如图1、图2所示，一种高浓度浆液输送系统，包括浆液输送泵1、浆液输送筒2、调质器3、中空轴3.1、管道4、气液分离罐5、真空泵6、仪器仪表控制柜7、第一电机8.1、第二电机8.2、第三电机8.3、第一联轴器9.1、第二联轴器9.2、皮带轮10。

浆液输送泵1的前端与浆液输送筒2连通(浆液输送筒2上方的箭头，表示浆液从上方进入浆液输送筒，浆液输送泵1上方的箭头表示浆液从浆液输送泵排出)，调质器3设置在浆液输送筒2内，浆液输送筒2内还设有液位测量装置和杂质含量测量装置(图中未显示)；调质器3与其下方的中空轴3.1连接，中空轴3.1通过皮带轮10与第三电机8.3连接，在第三电机8.3的驱动下，皮带轮10带动中空轴3.1旋转，从而带动调质器3旋转。

中空轴3.1的下端设有出气口(皮带轮10下方的箭头表示气体的流向)，管道4将中空轴3.1下端的出气口与气液分离罐5连通，气液分离罐5与真空泵6连通，真空泵6通过第二联轴器9.2与第二电机8.2连接。启动第二电机8.2，可以给真空泵6抽真空。

泵轴1.5的电机驱动端通过第一联轴器9.1与第一电机8.1连接，在第一电机8.1的驱动下，泵轴1.5带动叶轮1.1旋转。

仪器仪表控制柜7与第一电机8.1、第二电机8.2、第三电机8.3、液位和杂质含量测量装置通信连接。

高浓度浆液输送系统运行时，通过调质器3旋转搅拌，对输送杂质进行处理，搅散大颗粒浆团，使浆液输送泵1能抽送浓度高达20％的不同介质。调质器3旋转时，其中心产生特殊的低压析出汽旋，再通过真空泵6抽汽、排出浆液中包含的气体。在此过程中，汽体依次经调质器3、中空轴3.1、管道4进入到气液分离罐5中。气液分离罐5具有气液分离、调压、稳压作用，再通过真空泵6抽气、除气，避免浆液中带有的部分气体进入浆液输送泵1中，有效防止叶轮受到较大的气蚀破坏。

总之，上述结构设计，使得本实用新型能够提高浆液输送泵1的扬程及浆液输送能力，提高浆液输送泵1及其与配套设备组成的高浓度浆液输送系统在恶劣工况下的工作高效性、稳定性、安全性、并延长浆液输送泵1使用寿命。

Claims (9)

1.一种浆液输送泵，包括叶轮、泵体、泵盖、泵轴、轴承座、前轴承、后轴承；泵轴位于泵体的中心、且安装在轴承座上，前轴承设置在轴承座前端的泵轴上，后轴承设置在轴承座后端的泵轴上；叶轮安装在泵轴的前端，泵盖设置在叶轮的后侧且与泵体连接；泵轴的尾端为电机驱动端，电机驱动端穿过轴承座，延伸到轴承座之外；其特征在于：还包括耐磨衬板，耐磨衬板设置在叶轮的前后两侧，且与泵体或者泵盖连接。

2.如权利要求1所述的浆液输送泵，其特征在于：所述浆液输送泵为单级单吸蜗壳式离心泵。

3.如权利要求1所述的浆液输送泵，其特征在于：所述叶轮、衬板、泵体、泵盖采用双相不锈钢制备。

4.如权利要求1所述的浆液输送泵，其特征在于：所述叶轮采用全开式设计，只由叶片和轮毂组成，其配有三片标准叶。

5.如权利要求1所述的浆液输送泵，其特征在于：所述耐磨衬板分为前后两个耐磨衬板，位于前端的耐磨衬板与泵体连接，位于后端的耐磨衬板与泵盖连接。

6.如权利要求1所述的浆液输送泵，其特征在于：所述泵轴的轴径按d＝(9550·P/(0.2·n·[τ]))^1/3计算出来后，查国家标准轴径系列，再加大一个等级选择确定，且安装叶轮处的悬臂比≤1.3，式中P为功率，n为转速，[τ]为泵轴材料许用切应力。

7.如权利要求6所述的浆液输送泵，其特征在于：所述轴承座为与所述泵轴配套的大轴承座。

8.如权利要求7所述的浆液输送泵，其特征在于：在所述大轴承座底部的各方位设有多个支撑结构。

9.一种高浓度浆液输送系统，其特征在于：包括权利要求1至8任一项所述的浆液输送泵，还包括浆液输送筒、调质器、管道、气液分离罐、真空泵、仪器仪表控制柜、电机、联轴器、皮带轮；

浆液输送泵的前端与浆液输送筒连通，调质器设置在浆液输送筒内，浆液输送筒内还设有液位和杂质含量测量装置；调质器与其下方的中空轴连接，中空轴通过皮带轮与第三电机连接，在第三电机的驱动下，皮带轮带动中空轴旋转，从而带动调质器旋转；

中空轴的下端设有出气口，管道将中空轴下端的出气口与气液分离罐连通，气液分离罐与真空泵连通，真空泵通过第二联轴器与第二电机连接，启动第二电机，可以给真空泵抽真空；

泵轴的电机驱动端通过第一联轴器与第一电机连接，在第一电机的驱动下，泵轴带动叶轮旋转；

仪器仪表控制柜与第一电机、第二电机、第三电机通信连接。