用于旋转固体处理装备的磨损减少装置制造方法及图纸

提供一种用于固体处理的泵，其具有结合有叶轮的吸入衬套。吸入衬套具有涡纹结构。叶轮具有向前弯曲的叶轮吸入侧泵出叶片。吸入衬套涡纹结构和向前弯曲的叶轮吸入侧泵出叶片构造为用于固体处理，该固体具有重量浓度(Cw)＜约40％和/或固体粒度分布＜约200微米，由此，通过增加从叶轮外围的周缘上的高压区域流出的悬浊液的阻力，将研磨固体从叶轮/吸入侧衬套间隙排除，以及通过将固体导出叶轮的吸入口，排出试图进入叶轮/吸入侧衬套间隙的固体，从而，基本上防止研磨腐蚀，并将叶轮和吸入衬套之间的叶轮/吸入侧衬套间隙基本上保持为紧密间隙。

【技术实现步骤摘要】
用于旋转固体处理装备的磨损减少装置本申请是申请日为2011年7月21日、国际申请号为：PCT/US2011/044829、国家申请号为：201180042843.2、名称为“用于旋转固体处理装备的磨损减少装置”的进入中国国家阶段的国际申请的分案申请。相关专利的交叉引用本申请要求2010年7月21日提交的专利申请号No.61/366，319的权益，特此将其全部内容并入本文作为参考。
本专利技术涉及一种泵或泵组件、配置或组合；特别是，涉及改进用于其中的叶轮和吸入衬套组合。
技术介绍
在用于固体处理的泵中，寿命减少和提前报废的主要原因在于从叶轮外径到叶轮吸入端的再循环。流体中的固体磨损且腐蚀叶轮和吸入衬套，从而，降低其密封能力并加剧如额外磨损的问题的严重性。
技术实现思路
根据一些实施方案，本专利技术以如用于固体处理的泵或泵组件、配置或组合的设备形式实现，包括结合有叶轮的吸入衬套。吸入衬套具有吸入衬套涡纹结构。叶轮包括向前弯曲的叶轮吸入侧泵出叶片。吸入衬套涡纹结构和向前弯曲的叶轮吸入侧泵出叶片构造为用于处理固体，由此，通过增加从叶轮外围上的高压区域流出的悬浊液的阻力将研磨固体从叶轮/吸入侧衬套间隙排除，并且通过将固体导出叶轮的吸入口而排出试图进入叶轮/吸入侧衬套间隙的固体，从而，基本上阻挡研磨腐蚀以大幅降低磨损，并将叶轮和吸入衬套间的叶轮/吸入侧衬套间隙基本上保持为紧密间隙，由此充分防止因过量渗漏使泵的性能降低。根据本专利技术的一些实施方案，吸入衬套涡纹结构以及向前弯曲的叶轮吸入侧泵出叶片构造为用于处理固体，该固体基本上具有重量浓度(Cw)＜约40％和/或固体粒度分布＜约200微米。根据一些实施方案，本专利技术还可包括下列一个或多个特征：吸入衬套涡纹结构可构造具有下述形式的至少一种：一条涡纹或至少两条重叠的涡纹。每条重叠的涡纹可构造为从涡纹衬套的内边缘的外周缘开始并在吸入衬套的外边缘或外围终止。每条重叠的涡纹可构造为从涡纹衬套的内边缘的外周缘开始并在吸入衬套的内边缘和外边缘或外围之间的中间位置终止。两条重叠的涡纹可构造为从内边缘的外周缘的对置的侧面开始并在外边缘或外围的对置的侧面终止。叶轮可构造有内边缘和外边缘或外围，以及向前弯曲的叶轮吸入侧泵出叶片可从内边缘开始延伸并在外边缘或外围终止。向前弯曲的叶轮吸入侧泵出叶片还可围绕叶轮表面等距间隔。吸入衬套涡纹结构可构造有外径，至少部分根据所述泵的泵送最佳效率流的百分比而相对于吸入衬套外径调整该吸入衬套涡纹结构的外径的尺寸。相对于泵衬套外径的吸入衬套涡纹结构的外径的尺寸可与所述泵的泵送最佳效率流的百分比的变化成反比。当所述泵的泵送最佳效率流的百分比增大时，吸入衬套涡纹结构的外径的尺寸相对于泵衬套外径减小。当所述泵的泵送最佳效率流的百分比减小时，吸入衬套涡纹结构的外径的尺寸相对于泵衬套外径增大。文中揭示的本专利技术有利于将固体从问题区域移除，从而，延长使用寿命并提高泵或泵组件、配置或组合的效率。该技术改进了先前提交的专利申请号WO2005/038260A1中揭示的技术，该先前提交的专利申请对应于美国专利号No.7,766,605，同属于本专利申请的受让人。例如，实验已经表明，在一些情况下，向前弯曲的泵出叶片具有降低磨损的效果，涡纹结构、泵出叶片结构、固体尺寸分布、和固体体积或重量浓度之间的关系也能达到同样效果：–对于Cw＜约40％，向前弯曲的泵出叶片结合具有涡纹的吸入衬套能明显减少磨损。–对于D80＜约200微米的固体，向前弯曲的泵出叶片结合具有涡纹的吸入衬套也能明显减少磨损，其中，直径D80应被理解为本质上是大约80％悬浊液颗粒可以通过的筛孔尺寸。–对于Cw＞约50％，向后弯曲的泵出叶片结合具有涡纹的吸入衬套能明显减少磨损。–当由所述泵泵送的最佳效率流的百分比(％)变化时(如，约50％到80％的QBEP范围)，吸入衬套磨损随着涡纹外径相对于吸入衬套外径的减小而减少。在具有较大重量或体积百分比(％)浓度的悬浊液中，防止吸入侧渗漏至关重要。文中揭示的设计通过增加从叶轮外围上的高压区域流出的悬浊液的阻力将磨损固体从叶轮/吸入侧衬套间隙排除。文中揭示的设计还通过将固体导出叶轮的吸入口而排出试图进入间隙的固体。通过排出和排除固体，可基本上防止磨损腐蚀，并将叶轮和吸入侧衬套之间的间隙基本上保持为紧密间隙，充分防止因过量渗漏使泵的性能降低。参考下文说明以及附图，本专利技术的实施例的这些以及其它特征、方面和优点将变得很明显。然而，应明白，所述附图只用于图示说明并不用于限定本专利技术。附图说明附图包括下列各图，所述附图无需按比例绘制：图1是根据本专利技术一些具体实施例的包括叶轮(以横截面示出)和吸入衬套的泵或泵组件、配置或组合的一部分的透视图。图2a是根据本专利技术一些具体实施例的用于约50％最佳效率点(BEP)操作的吸入衬套涡纹结构的平面图。图2b是根据本专利技术一些具体实施例的用于约80％最佳效率点(BEP)操作的吸入衬套涡纹结构的平面图。图3a是根据本专利技术一些具体实施例的向前弯曲的叶轮吸入侧泵出叶片的平面图。图3b是根据本专利技术一些具体实施例的向后弯曲的叶轮吸入侧泵出叶片的平面图。图4是根据本专利技术一些具体实施例的包括叶轮和吸入衬套的泵或泵组件、配置或组合的一部分的剖视图。对于示例实施例以下描述，构成其一部分的附图作为参考，附图用于图示可以实现本专利技术的实施例。同时应明白，在不偏离本专利技术的范围内作出结构和操作的变化时，也可使用其它实施例。具体实施方式图1图1图示了总地标示为10的叶轮和吸入衬套组合的一部分，根据本专利技术的一些实施例，其包括叶轮12、吸入衬套14和设置在叶轮12内的轴16。图2a和2b详细地示出了吸入衬套14′，14″的实施例，其分别包括具有总地由箭头144，146标示的吸入衬套涡纹结构的吸入衬套表面140′，140″。图3a和3b详细示出了叶轮12′，12″的实施例，其分别具有叶轮表面120′，120″，该叶轮表面120′，120″包括向前弯曲的叶轮吸入侧泵出叶片122或向后弯曲的叶轮吸入侧泵出叶片124)。在本专利技术的精神下，还预想到实施例，其中，叶轮具有直的叶轮吸入侧泵出叶片。该组合构造为用于形成图4示出的泵或泵组件、配置或组合的一部分。根据本专利技术的一些实施例，吸入衬套涡纹结构142(图1)、144(图2a)、和146(图2b)，以及向前弯曲的叶轮吸入侧泵出叶片122构造为用于处理固体，如基本上具有重量浓度(Cw)＜约40％和/或固体粒度分布＜约200微米，由此，通过增加从叶轮外围上的高压区域流出的悬浊液的阻力将研磨固体从叶轮/吸入侧衬套间隙排除，并且通过将固体导出叶轮的吸入口而排出试图进入叶轮/吸入侧衬套间隙的固体，从而，基本上防止研磨腐蚀以大幅降低磨损，并将叶轮和吸入衬套之间的叶轮/吸入侧衬套间隙基本上保持为紧密间隙，由此防止因过量渗漏使泵的性能降低。图2a，2b图2a示出了总地由箭头144标示的根据本专利技术的一些实施例用于约50％最佳效率点(BEP)操作的吸入衬套涡纹结构，其中，该吸入衬套涡纹结构144包括两条重叠的涡纹144a和144b。图2b示出了总地由箭头146标示的根据本专利技术的一些实施例用于约80％最佳效率点(BEP)操作的吸入衬套涡纹结构，其中，该吸入衬套涡纹结构146包括两条重叠本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种设备，其包括用于固体处理的泵或泵组件、配置或组合，具有：吸入衬套，包括吸入衬套涡纹结构；以及叶轮，包括向前弯曲的叶轮吸入侧泵出叶片；所述吸入衬套涡纹结构和所述向前弯曲的叶轮吸入侧泵出叶片构造为用于处理固体，该固体基本上具有重量浓度(Cw)＜约40％和/或固体粒度分布＜约200微米，由此，通过增加从叶轮外围的周缘上的高压区域流出的悬浊液的阻力将研磨固体从叶轮/吸入侧衬套间隙排除，以及通过将固体导出所述叶轮的吸入口而排出试图进入所述叶轮/吸入侧衬套间隙的固体，从而，基本上防止研磨腐蚀以大幅降低磨损，并将所述叶轮和所述吸入衬套之间的所述叶轮/吸入侧衬套间隙基本上保持为紧密间隙，由此防止因过量渗漏致使泵的性能降低。

【技术特征摘要】
2010.07.21 US 61/366,3191.一种设备，其包括用于固体处理的泵或泵组件、配置或组合，具有：吸入衬套，包括吸入衬套涡纹结构；以及叶轮，包括向前弯曲的叶轮吸入侧泵出叶片；所述吸入衬套涡纹结构和所述向前弯曲的叶轮吸入侧泵出叶片构造为用于处理固体，该固体基本上具有重量浓度(Cw)＜约40％和/或固体粒度分布＜约200微米，由此，通过增加从叶轮外围的周缘上的高压区域流出的悬浊液的阻力将研磨固体从叶轮/吸入侧衬套间隙排除，以及通过将固体导出所述叶轮的吸入口而排出试图进入所述叶轮/吸入侧衬套间隙的固体，从而，基本上防止研磨腐蚀以大幅降低磨损，并将所述叶轮和所述吸入衬套之间的所述叶轮/吸入侧衬套间隙基本上保持为紧密间隙，由此防止因过量渗漏致使泵的性能降低。2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述吸入衬套涡纹结构构造有下述形式的至少一种：一条涡纹，或至少两条重叠的涡纹。3.根据权利要求2所述的设备，其中，每条重叠的涡纹能够从所述吸入衬套的内边缘的外周缘开始并在所述吸入衬套的外边缘或外围终止。4.根据权利要求2所述的设备，其中，每条重叠的涡纹能够从所述吸入衬套的内边缘的外周缘开始并在所述吸入衬套的所述内边缘和外边缘或外围之间的中间位置终止。5.根据权利要求2所述的设备，其中，所述两条重叠的涡纹能够从所述吸入衬套的内边缘的外周缘的对置的侧面开始并在所述吸入衬套的外边缘或外围的对置的侧面终止。6.根据权利要求1所述的设备，其中，所述向前弯曲的叶轮吸入侧泵出叶片从所述叶轮的内边缘开始延伸并在所述叶轮的外边缘或外围终止。7.根据权利要求1所述的设备，其中，所述向前弯曲的叶轮吸入侧泵出叶片围绕叶轮表面以等距间隔。8.根据权利要求1所述的设备，其中，所述吸入衬套涡纹结构构造有外径，至少部分根据所述泵的泵送最佳效率流的百分比而相对于吸入衬套外径调整该吸入衬套涡纹结构的外径的尺寸。9.根据权利要求8所述的设备，其中，相对于所述泵衬套外径的所述吸入衬套涡纹结构的外径的尺寸与所述泵的泵送最佳效率流的百分比的变化成反比。10.根据权利要求9所述的设备，其中，当所述泵的泵送最佳效率流的所述百分比增大时，所述吸入衬套涡纹结构的外径的尺寸相...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·A·达维斯，E·P·萨比尼，S·C·C·布拉德肖，
申请(专利权)人：ITT制造企业有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US