一種外混式自吸離心泵制造技術

一種外混式自吸離心泵，第一回流孔和第二回流孔分別位于葉輪中截面對稱的兩側；蝸殼內腔通過第一回流孔與氣液分離室的右側連通，蝸殼內腔依次通過第二回流孔、泵蓋通孔、導流管、排水孔與氣液分離室的左側連通，泵蓋通孔開設在泵蓋上，排水孔開設在氣液分離室上；第一回流孔的右端開口與葉輪中截面之間的距離和第二回流孔的左端開口與葉輪中截面之間的距離相等；第一回流孔的橫截面和第二回流孔的橫截面的形狀均為橢圓形。定義第一圓心和第二圓心的連線為回流孔位置線，回流孔位置線的中點位于葉輪中截面所在的平面上，定義中點所在的葉輪中截面的徑向為位置徑向，第一回流孔橫截面的短軸所在方向和第二回流孔橫截面的短軸所在方向均與位置徑向相平行。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種外混式自吸離心泵。
技術介紹
外混式自吸泵屬于離心泵的一種，因其良好的自吸性能和工作穩定性，廣泛地應用于農業排灌、市政排污、石化冶金和食品化工等領域。與普通離心泵相比，自吸泵泵體上有回流孔結構。回流孔可以保證自吸泵啟動時，將液體回流引入蝸殼，使氣液得到充分混合，葉輪做功將氣液混合排出蝸殼進入氣液分離室，氣體沿出口管排出，比重較大的液體則下沉到分離室底部，經回流孔再次回到蝸殼，與氣體混合，如此循環直到排盡吸入管道內的氣體，從而實現自吸。但是，當自吸泵正常工作以后，泵體上回流孔的回流作用嚴重影響蝸殼內的流動狀態，在回流孔的回流與葉輪-蝸殼動靜干涉的綜合作用下，蝸殼內的流動更為復雜。經回流孔回流到蝸殼內的液體破壞了蝸殼內均勻對稱流動結構，使蝸殼橫截面內產生隨時間周期變化的單側旋渦結構，不僅造成蝸殼內水力損失增大，還會誘發嚴重的壓力脈動，引發機組振動和噪聲。并且，由于其單側回流對葉輪的沖擊，葉輪軸向力會顯著增大，嚴重降低軸承的使用壽命，同時使葉輪發生軸向竄動，很有可能造成葉輪口環磨損。
技術實現思路
為解決以上技術缺陷，本專利技術提出一種外混式自吸離心泵泵體結構，使蝸殼兩側對稱回流，可改善蝸殼內的流動狀態，使蝸殼內產生相對穩定的對稱于葉輪中截面的流動結構，從而降低水力損失，減小壓力脈動，并且對稱回流引起的葉輪軸向力可相互抵消，從而大大提高自吸泵運轉的穩定性和可靠性。本專利技術的技術方案是：一種外混式自吸離心泵，豎直設置的離心泵包括左側的泵體和右側的泵蓋，泵體設置在水平的泵支架上，泵體上設有進水的吸水室和排水的泵出口，泵體內設有葉輪、蝸殼和氣液分離室，且葉輪設置在蝸殼內；泵軸貫穿泵蓋，泵軸的左端延伸至蝸殼內，葉輪固定在泵軸的左端上，泵軸的右端與電機的輸出軸相連；吸水室與葉輪的入口相連通，葉輪的出口與蝸殼入口相連通，蝸殼的出口與氣液分離室相連通，氣液分離室通過泵出口向外排液、排氣；所述蝸殼上開有第一回流孔和第二回流孔，第一回流孔和第二回流孔分別位于葉輪中截面對稱的兩側；蝸殼內腔通過第一回流孔與氣液分離室的右側連通，蝸殼內腔依次通過第二回流孔、泵蓋通孔、導流管、排水孔與氣液分離室的左側連通，泵蓋通孔開設在泵蓋上，排水孔開設在氣液分離室上；第一回流孔的右端開口與蝸殼內腔相連，第二回流孔的左端開口與蝸殼內腔相連，且第一回流孔的右端開口與葉輪中截面之間的距離和第二回流孔的左端開口與葉輪中截面之間的距離相等；所述的葉輪中截面指的是葉輪沿軸向的中心處所在的橫截面；第一回流孔的橫截面和第二回流孔的橫截面的形狀均為橢圓形。以第一回流孔的右端開口所在的橫截面的圓心為第一圓心，以第二回流孔的左端開口所在的橫截面的圓心為第二圓心，定義第一圓心和第二圓心的連線為回流孔位置線，則回流孔位置線的中點位于葉輪中截面所在的平面上，定義所述中點所在的葉輪中截面的徑向為位置徑向，則第一回流孔橫截面的短軸所在方向和第二回流孔橫截面的短軸所在方向均與所述位置徑向相平行。進一步，所述吸水室沿豎直方向呈S形，吸水室的入口通過吸入管道與外界水源連通，吸水室的出口與葉輪的入口連通，吸水室入口處橫截面的中軸線高于蝸殼的出口。進一步，第一回流孔、第二回流孔、泵蓋通孔和排水孔的橫截面的圓心在同一水平線上，以忽略位能的影響。進一步，所述泵出口的中軸線與蝸殼出口的中軸線相重合。進一步，隔舌與回流孔位置線沿葉輪旋轉方向的夾角θ為3.3～3.8rad。進一步，第一回流孔橫截面的短軸的長度是長軸長度的40％～60％，第二回流孔的橫截面的短軸的長度是長軸長度的40％～60％。本專利技術的有益效果是：1.本專利技術兩側對稱回流，改變了蝸殼內隨時間周期變化的非對稱流動結構，兩側對稱回流使蝸殼內的流動結構趨于對稱，極大程度的改善蝸殼內流動狀態，尤其減少了蝸殼內的旋渦流動結構，降低水力損失。2.本專利技術兩側對稱回流，使蝸殼內的壓力分布更加均勻，同時改善了蝸殼斷面內的隨時間周期變化的非對稱二次流，可降低壓力脈動，提高泵運行穩定性。3.本專利技術兩側對稱回流，沖擊葉輪所造成的葉輪軸向力可相互抵消，與現有技術的葉輪軸向力相比大大降低，可減小對軸承和機械密封的影響，增加其使用壽命，同時避免葉輪軸向竄動所帶來的危害。4本專利技術采用導流管的方式引流，使用方便，成本低廉，在達到對稱回流目的的同時并沒有增加泵體結構的復雜程度，不會增加其鑄造難度。5.本專利技術通過吸水室進口與蝸殼出口保證一定高度差的方式，省去進口單向閥的安裝，既降低了成本，又可提高泵的外特性。附圖說明圖1為本專利技術的剖視圖。圖2為圖1中B處結構放大示意圖。圖3為圖1中C處結構放大示意圖。圖4為第一回流孔位置形狀示意圖。圖5為本專利技術的等軸側視圖。圖6a為現有技術的外混式自吸離心泵在回流孔處蝸殼斷面流線圖；圖6b為本專利技術在第一回流孔和第二回流孔處蝸殼的斷面流線圖。圖7為現有技術的外混式自吸離心泵和本專利技術在回流孔處蝸殼內壓力脈動時域對比圖，圖中的縱軸Cp為壓力脈動的無量綱量。圖8為現有技術的外混式自吸離心泵和本專利技術在回流孔處蝸殼內壓力脈動頻域對比圖，圖中的縱軸Cp為壓力脈動的無量綱量。圖9為現有技術的外混式自吸離心泵和本專利技術的葉輪軸向力對比圖。圖中：1-泵體，2-吸水室，3-蝸殼，4-葉輪，5-平鍵，6-葉輪螺母，7-氣液分離室(儲液室)，8-第二回流孔二，9-第一回流孔，10-導流管，11-泵支架，12-排氣孔，13-泵出口，14-蝸殼出口，15-泵蓋，16-第一螺栓，18-第二螺栓，21-第三螺栓，19-前軸承壓蓋，20-后軸承壓蓋，22-泵軸，23-后排軸承，24、25-前排軸承，26-橡膠圈，27-機械密封，28-泵蓋通孔，29-連接頭，30-緊固螺母，31-墊圈，32-隔舌。具體實施方式下面結合附圖和實施例對本專利技術進一步說明。如圖所示，一種外混式自吸離心泵，豎直設置的離心泵包括左側的泵體1和右側的泵蓋15，泵體1設置在水平的泵支架11上，泵體1上設有進水的吸水室2和排水的泵出口13，泵體1內設有葉輪4、蝸殼3和氣液分離室7，且葉輪4設置在蝸殼3內；泵軸22貫穿泵蓋15，泵軸22的左端延伸至蝸殼3內，葉輪4固定在泵軸22的左端上，泵軸22的右端與電機的輸出軸相連；吸水室2與葉輪4的入口相連通，葉輪4的出口與蝸殼3入口相連通，蝸殼3的出口與氣液分離室7相連通，氣液分離室7通過泵出口13向外排液；所述蝸殼3上開有第一回流孔9和第二回流孔8，第一回流孔9和第二回流孔8分別位于葉輪中截面對稱的兩側；蝸殼3內腔通過第一回流孔9與氣液分離室7的右側連通，蝸殼3內腔依次通過第二回流孔8、泵蓋通孔28、導流管10、排水孔與氣液分離室7的左側連通，泵蓋通孔28開設在泵蓋15上，排水孔開設在氣液分離室7上；第一回流孔9的右端開口與蝸殼3內腔相連，第二回流孔8的左端開口與蝸殼3內腔相連，且第一回流孔9的右端開口與葉輪中截面之間的距離和第二回流孔8的左端開口與葉輪中截面之間的距離相等；所述的葉輪中截面指的是葉輪3沿軸向的中心處所在的橫截面；第一回流孔9的橫截面和第二回流孔8的橫截面的形狀均為橢圓形。以第一回流孔9的右端開口所在的橫截面的圓心為第一圓心，以第二回流孔8的左端開口所在的橫截面的圓心為第二圓心，定義第一圓心和第二圓心的連線為回流孔位置線，則回流孔位置本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種外混式自吸離心泵，其特征在于：豎直設置的離心泵包括左側的泵體和右側的泵蓋，泵體設置在水平的泵支架上，泵體上設有進水的吸水室和排水的泵出口，泵體內設有葉輪、蝸殼和氣液分離室，且葉輪設置在蝸殼內；泵軸貫穿泵蓋，泵軸的左端延伸至蝸殼內，葉輪固定在泵軸的左端上，泵軸的右端與電機的輸出軸相連；吸水室與葉輪的入口相連通，葉輪的出口與蝸殼入口相連通，蝸殼的出口與氣液分離室相連通，氣液分離室通過泵出口向外排液、排氣；所述蝸殼上開有第一回流孔和第二回流孔，第一回流孔和第二回流孔分別位于葉輪中截面對稱的兩側；蝸殼內腔通過第一回流孔與氣液分離室的右側連通，蝸殼內腔依次通過第二回流孔、泵蓋通孔、導流管、排水孔與氣液分離室的左側連通，泵蓋通孔開設在泵蓋上，排水孔開設在氣液分離室上；第一回流孔的右端開口與蝸殼內腔相連，第二回流孔的左端開口與蝸殼內腔相連，且第一回流孔的右端開口與葉輪中截面之間的距離和第二回流孔的左端開口與葉輪中截面之間的距離相等；所述的葉輪中截面指的是葉輪沿軸向的中心處所在的橫截面；第一回流孔的橫截面和第二回流孔的橫截面的形狀均為橢圓形。以第一回流孔的右端開口所在的橫截面的圓心為第一圓心，以第二回流孔的左端開口所在的橫截面的圓心為第二圓心，定義第一圓心和第二圓心的連線為回流孔位置線，則回流孔位置線的中點位于葉輪中截面所在的平面上，定義所述中點所在的葉輪中截面的徑向為位置徑向，則第一回流孔橫截面的短軸所在方向和第二回流孔橫截面的短軸所在方向均與所述位置徑向相平行。...

【技術特征摘要】
1.一種外混式自吸離心泵，其特征在于：豎直設置的離心泵包括左側的泵體和右側的泵蓋，泵體設置在水平的泵支架上，泵體上設有進水的吸水室和排水的泵出口，泵體內設有葉輪、蝸殼和氣液分離室，且葉輪設置在蝸殼內；泵軸貫穿泵蓋，泵軸的左端延伸至蝸殼內，葉輪固定在泵軸的左端上，泵軸的右端與電機的輸出軸相連；吸水室與葉輪的入口相連通，葉輪的出口與蝸殼入口相連通，蝸殼的出口與氣液分離室相連通，氣液分離室通過泵出口向外排液、排氣；所述蝸殼上開有第一回流孔和第二回流孔，第一回流孔和第二回流孔分別位于葉輪中截面對稱的兩側；蝸殼內腔通過第一回流孔與氣液分離室的右側連通，蝸殼內腔依次通過第二回流孔、泵蓋通孔、導流管、排水孔與氣液分離室的左側連通，泵蓋通孔開設在泵蓋上，排水孔開設在氣液分離室上；第一回流孔的右端開口與蝸殼內腔相連，第二回流孔的左端開口與蝸殼內腔相連，且第一回流孔的右端開口與葉輪中截面之間的距離和第二回流孔的左端開口與葉輪中截面之間的距離相等；所述的葉輪中...

【專利技術屬性】
技術研發人員：周佩劍，牟介剛，吳振興，唐佳新，簡捷，鄭水華，谷云慶，吳登昊，
申請(專利權)人：浙江工業大學，
類型：發明
國別省市：浙江;33