一种数控化虹吸节能离心泵装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种数控化虹吸节能离心泵装置，包括离心泵、进口管、伸缩出口管、旋转密封圈、光电流速传感器以及角速度传感器，进口管的一端与离心泵进口端连接，进口管的另一端伸入水池，离心泵通过旋转密封圈与伸缩出口管连接，离心泵由电机带动旋转并通过内设的角速度传感器实时监测离心泵叶轮状态，伸缩出口管设有光电流速传感器实时监测离心泵出口流速大小，且角速度传感器和光电流速传感器及时反馈离心泵的运行状态。本发明专利技术避免安装水下底阀，将装置安装在水池上方，使得运行、检修十分方便，避免水下零件腐蚀带来的损失。本发明专利技术运用数控化技术能让工作人员实时了解泵的运行状态，根据环境做出调整，并使排水泵适应多流量工况的工作条件。

【技术实现步骤摘要】
一种数控化虹吸节能离心泵装置
本专利技术涉及环保设备
，具体涉及一种数控化节能虹吸泵装置。
技术介绍
随着现今计算机的普及，使用计算机对日常生活中一些常见机器进行数控的例子也越来越多，计算机数控能使人对机器的操作不受地点的控制，使人对机器操控更加方便，实现人与机器之间的交互。虹吸现象的实质是因为液体压强和大气压强而产生的。根据帕斯卡定律p＝ρgh，只要保证进口管液体压强小于出口管液体压强，液体就能因为气压差自动向出口管流动。离心泵进入虹吸状态后，进口侧压强为p入口侧＝p大气-ρgh1，出口侧压强为p出口侧＝p大气-ρgh2。在大气压和液体压强的共同作用下，水由进口侧向出口侧流动，但是必须保证h2大于h1，不然虹吸现象无法进行。以前的排水泵一般都是在水下安装底阀，其存在的问题是：离心泵的底阀在水下易腐蚀，带来不必要的经济损失；水下底阀的存在大大增加了检修时的难度。目前关于在泵中应用虹吸原理的设计研究有很多，其侧重点和方向也有很大不同：例如取消底阀，安装辅助虹吸桶；安装负压罐，靠罐内负压实现虹吸现象等等。通过安装辅助虹吸桶，虽然也能够使泵进入虹吸现象，达到节能排水的目的，但是在泵进行虹吸排水之前，需要人工操作在虹吸桶中灌水来创造一个促进虹吸现象的条件。在水池液面以上安装负压罐能够避免水下底阀带来的不便，罐中高负压的存在能够使离心泵快速进入虹吸补水的工况，保证了供水的可靠性，但是负压罐的设立需要在泵运行前在罐中建立一个良好的高负压条件，而且必须保证罐体的绝对密封性，每次对罐体的检修，都需要重新设立负压条件，条件较为苛刻。
技术实现思路
针对上述技术问题，本专利技术的目的在于提供一种数控化虹吸节能离心泵装置，将虹吸原理应用到排水离心泵上，在综合考虑排水量、排水效率和消耗功多方面因素的情况下，利用数控化技术自动选择最优排水方案，以达到节能高效的目的。为实现上述目的，本专利技术是根据以下技术方案实现的：一种数控化虹吸节能离心泵装置，包括离心泵、进口管、伸缩出口管、旋转密封圈、光电流速传感器以及角速度传感器，其特征在于，所述进口管的一端与所述离心泵进口端连接，所述进口管的另一端伸入水池，所述离心泵通过所述旋转密封圈与所述伸缩出口管连接，所述离心泵由电机带动旋转并通过内设的角速度传感器实时监测离心泵叶轮状态，所述伸缩出口管设有一个光电流速传感器，用于实时监测离心泵出口流速的大小，且角速度传感器和光电流速传感器及时反馈离心泵的运行状态。上述技术方案中，所述离心泵的进口端处设置有一个进口位置传感器，所述进口位置传感器测量水池液面到离心泵进口的距离。上述技术方案中，所述离心泵出口端处的伸缩出口管中设置有一个出口位置传感器，所述出口位置传感器测量伸缩出口管中液面高度。上述技术方案中，所述角速度传感器测量离心泵叶轮是否转动，其状态信息包括有角速度或者无角速度。上述技术方案中，所述光电流速传感器测量离心泵出口端流速大小，进而得到离心泵流量大小。上述技术方案中，所述进口位置传感器测量水池液面到离心泵进口的距离，其状态信息包括以下之一：出口管与水池液面的距离小于等于h1，出口管与水池液面的距离在h1和h3之间，出口管与水池液面的距离大于等于h3，其中h1为离心泵入口和水池液面距离，h3为伸缩管伸长的长度。上述技术方案中，所述出口位置传感器测量可伸缩管中液面高度，其状态信息包括以下之一：伸缩出口管中液面高度小于等于h2，伸缩出口管中液面高度大于h2，其中h2为出口管中液面高度。上述技术方案中，还包括第一信号发射器、第一信号接收器、执行器和计算机，所述第一信号发射器、所述第一信号接收器、所述执行器设置在离心泵端，所述计算机包括第二信号发射器、第二信号接收器和信号处理器，所述离心泵获取水池液面高度的环境信息及通过离心泵的流量和离心泵叶轮转速的内部信息，并通过第一信号发射器传递给第二信号接收器，并生成操作指令，通过所述计算机的信号处理器处理信号，并通过第二信号发射器将操作指令传输给第一信号接收器，再由执行器执行操作指令。上述技术方案中，所述离心泵进入稳定虹吸排水状态后，所述执行器控制伸缩出口管伸长，在不满足离心泵排水或者排水结束的情况下，执行器控制伸缩出口管缩短并向上旋转直至使其处于竖直状态，以准备进入下一次排水响应。本专利技术与现有技术相比，具有如下优点：1、直接将虹吸现象与离心泵结合，没有负压罐、虹吸桶等辅助性设备，减少了整体设备的占用空间。2、没有水下底阀，减少了检修时的难度。3、采用虹吸排水，减少了泵的工作时间，达到了节能的效果，也增加了泵的使用寿命。4、角速度传感器和光电流速传感器能够实时反馈泵的运行状态，方便工作人员实时掌握泵的工作状态。5、位置传感器能够检测水位的变化，能够自由设置工作水位高度。6、数控化技术能够实现计算机端远程操控。附图说明为了更清楚地说明本专利技术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专利技术的一些实施例，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获得其它附图。图1为专利技术的结构图；图2为离心泵端与计算机端信号传输与处理模块示意图；图3为装置进行虹吸排水前处于准备阶段时的示意图；图4为装置进行虹吸排水时的运行示意图；图5为装置进行强化虹吸排水时的运行示意图；图6为装置进行离心泵自排水时的运行示意图；图7为数控化出口管未延长时的结构剖视图；图8为数控化出口管延长时的结构剖视图；图9为简化的模型示意图；图中标号说明：1-伸缩出口管，2-出口位置传感器，3-光电流速传感器，4-旋转密封圈，5-离心泵，6-角速度传感器，7-进口位置传感器，8-进口管，9-水池，10-锥形管下端挡板，11-锥形管上端挡板。具体实施方式为了更加清晰、明白、完整地阐述本专利技术的目的、技术方案和优点，下面将结合专利附图，给出一个具体实施例，所描述的实施例是本专利技术的一部分实施例，其并不代表全部的实施例。尽管在附图中示出了实施例中的虹吸节能离心泵装置的结构及构成的各个方面，但除非特殊指出，不必按比例给出附图。在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。目前在工业上普遍采用的排水方式主要是采用离心泵直接排水，这样不仅仅会增加泵的工作运行时间，降低泵的使用寿命，而且达不到节能的效果。经过实验得到，虹吸现象排水的效率十分高，一旦排水系统启动，进入虹吸排水工况，此时离心泵处于自吸水，不必消耗电能排水，从而能够达到节能的目的。虹吸现象的实质是因为液体压强和大气压强而产生的。根据帕斯卡定律p＝ρgh，只要保证进口管液体压强小于出口管液体压强，液体就能因为压强差由进口管自动向出口管流动。本申请将虹吸原理应用到离心泵出口管，并采用数控化技术，使离心泵在排水的过程中能够通过虹吸排水，达到节能的目的，而且数控化技术能够使离心泵实现工况自调节，适应不同排放流量的要求。本专利技术的一种数控化虹吸节能离心泵装置，包括离心泵5、进口本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种数控化虹吸节能离心泵装置，包括离心泵、进口管、伸缩出口管、旋转密封圈、光电流速传感器以及角速度传感器，其特征在于，所述进口管的一端与所述离心泵进口端连接，所述进口管的另一端伸入水池，所述离心泵通过所述旋转密封圈与所述伸缩出口管连接，所述离心泵由电机带动旋转并通过内设的角速度传感器实时监测离心泵叶轮状态，所述伸缩出口管设有一个光电流速传感器，用于实时监测离心泵出口流速的大小，且角速度传感器和光电流速传感器及时反馈离心泵的运行状态。

【技术特征摘要】
1.一种数控化虹吸节能离心泵装置，包括离心泵、进口管、伸缩出口管、旋转密封圈、光电流速传感器以及角速度传感器，其特征在于，所述进口管的一端与所述离心泵进口端连接，所述进口管的另一端伸入水池，所述离心泵通过所述旋转密封圈与所述伸缩出口管连接，所述离心泵由电机带动旋转并通过内设的角速度传感器实时监测离心泵叶轮状态，所述伸缩出口管设有一个光电流速传感器，用于实时监测离心泵出口流速的大小，且角速度传感器和光电流速传感器及时反馈离心泵的运行状态。2.根据权利要求1所述的数控化虹吸节能离心泵装置，其特征在于：所述离心泵的进口端处设置有一个进口位置传感器，所述进口位置传感器测量水池液面到离心泵进口的距离。3.根据权利要求1所述的数控化虹吸节能离心泵装置，其特征在于：所述离心泵出口端处的伸缩出口管中设置有一个出口位置传感器，所述出口位置传感器测量伸缩出口管中液面高度。4.根据权利要求1所述的数控化虹吸节能离心泵装置，其特征在于：所述角速度传感器测量离心泵叶轮是否转动，其状态信息包括有角速度或者无角速度。5.根据权利要求1所述的数控化虹吸节能离心泵装置，其特征在于：所述光电流速传感器测量离心泵出口端流速大小，进而得到离心泵流量大小。6.根据权利要求2所述的数控化虹吸节能离心泵装置，其特征在于：所述进口位置传感器测量水池液面到离心泵进口的...

【专利技术属性】
技术研发人员：张静，陈先培，吴亮亮，刘佳伟，祁建鑫，
申请(专利权)人：燕山大学，
类型：发明
国别省市：河北,13