自吸式多级复合屏蔽泵制造技术

本发明专利技术公开了一种自吸式多级复合屏蔽泵。本发明专利技术在自吸式复合屏蔽泵的基础上，引入次级离心端，次级离心端的引入可以为首级离心端出口和首级气液分离室提供一个受控的负压牵引，从而有效提升整泵自吸能力和自吸速度。在自吸阶段，这个负压牵引将明显增强首级气液分离室内的气泡向次级离心端的流动，随后气泡从次级离心端出口经泵出口排出。该流动机制可减少气泡在首级气液分离室内的滞留，增强首级屏蔽的排气能力；屏蔽的自吸能力和自吸效果的稳定性由此得到明显增强。由此得到明显增强。由此得到明显增强。

【技术实现步骤摘要】
自吸式多级复合屏蔽泵


[0001]本专利技术属于流体机械领域，具体涉及一种自吸式多级复合屏蔽泵。

技术介绍

[0002]屏蔽泵是一种无动密封结构、无泄漏风险、高可靠性的泵类产品，广泛应用于给排水、食品工程、化工、能源、水利工程和结构工程等领域。屏蔽泵具有独特的结构，能够将电机及泵体部分密封在一定的屏蔽泵泵腔内，泵送介质充满泵腔内壁，整体结构无动密封件，运行十分安全。因此，屏蔽泵特别适合用于泵送贵重、易燃易爆、放射性及腐蚀性等特殊流体介质。屏蔽泵通过引导工质的内循环能够有效满足电机散热，无需电机冷却风扇，大大降低了泵噪声，使其能够满足家用电器、医院检测仪器等的超低噪音要求，市场潜力巨大。
[0003]无动密封是屏蔽泵的最突出特色，泵叶轮和驱动电机转子相连后被密封在屏蔽泵的泵腔内，通常由一个若干对电线绕组提供旋转磁场并驱动转子，从而带动叶轮做功；因此，屏蔽泵只有静密封，虽然具有诸多优点，但多数的屏蔽泵不具有自吸功能。为了实现自吸也有在屏蔽泵直接采用现有喷射泵中的喷射器结构，将其整合到常规屏蔽泵的泵体内。考虑到喷射器结构将导致能量转化率降低，加上喷射器引入的微小气泡容易在屏蔽泵的狭小散热流道内产生低压区及气蚀问题，严重影响这种结构的自吸屏蔽泵效率和静音。另一方面，这种结构对电机转速敏感，当电机转速过高，则泵腔内的气泡速随之显著提升，导致相当部分的气泡来不及离开液面而滞留于泵腔内。这部分滞留的气泡会在泵内高速流体的带动下通过流体剪切和壁面碰撞等方式发生破碎，形成更小尺度的气泡，从而使得自吸过程中泵内预灌流体的气体占比迅速增加，造成泵内流体在泵入口气体的夹带能力大幅降低，最终导致气液分离失效，屏蔽泵因此失去自吸功能。针对这个自吸失效的问题，可以通过在泵内增设缓冲增压单元进行改进，有力改善自吸屏蔽泵的自吸能力。然而，在缓冲增压腔的辅助下，喷射器的引入虽然可以实现屏蔽泵的自吸，但是喷射器通常会增加泵的能量消耗，降低泵的扬程和流量，单个喷射器会降低泵的水力效率约40%，甚至导致其性能无法满足实际需求。换言之，用于自吸的吸程，表观上是扬程的损失。这使得原本就不会很富余的屏蔽泵扬程被自吸消耗后就失去有效的泵性能；当采用类似于自吸离心泵的气液混合器实现自吸时，也无法绕开这个性能不足的问题。

技术实现思路

[0004]针对现有自吸屏蔽泵自吸速度偏慢和泵性能无法满足实际需求这两方面问题，本专利技术的目的在于提供一种具有自吸能力，流量、扬程、吸程等工作性能优异，安全性高、结构紧凑的自吸式多级复合屏蔽泵。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：自吸式多级复合屏蔽泵，包括泵进口、自吸器、首级离心端、首级气液分离室、次级泵进口、次级离心端和泵出口；泵进口连接自吸器进口，自吸器的出口连接首级离心端进口，首级离心端出口与
首级气液分离室相连通；首级气液分离室连接次级泵进口，次级泵进口连接次级离心端进口，次级离心端出口与泵出口相连通；所述的首级离心端包括首级电机、首级离心叶轮和首级离心压水室，首级离心叶轮位于首级离心压水室内，且与首级电机的转子相连，首级电机的转子与定子通过屏蔽套隔离。
[0006]进一步说，所述的次级离心端至少一个、次级离心端的进口至少一个、次级离心端的出口至少一个、首级离心端的进口至少一个、首级离心端的出口至少一个、首级气液分离室至少一个、自吸器至少一个；当存在多个次级离心端时，按流动方向，上游次级离心端出口连接相邻的下游次级离心端进口，即采用串联连接，进一步提升扬程；最后一级次级离心端出口与泵出口相连通。
[0007]进一步说，所述的首级气液分离室内，配置有缓冲增压腔，用于将离心端出口高速有压流体快速降速并增压；所述缓冲增压腔在排气自吸阶段，降低气液混合流体流速的同时消减气泡破碎、增强气泡在缓冲腔内的融合增大，有力提升气液分离能力、增强自吸；在非排气阶段，控制压损的同时实现对首级离心端出口流体的缓冲增压。
[0008]进一步说，所述缓冲增压腔出口在平面内沿周向或径向分布，或者在空间上布置多孔隙。
[0009]进一步说，所述缓冲增压腔为多孔隙层板串联结构，所述的多孔隙层板串联结构的缓冲增压腔内增设固定式或者转动式导叶，或者将缓冲增压腔进出口设置为可转动导叶。
[0010]进一步说，所述的缓冲增压腔为多孔隙空间结构、多孔隙介质填充结构、单个迂回流道组合的结构或者多个迂回流道组合的结构。
[0011]进一步说，所述的自吸器为喷射器或气液混合器，所述的自吸器至少一个进口、至少一个出口。
[0012]进一步说，所述喷射器的喷嘴入口位置布置止回阀或弹力挡片，当复合屏蔽泵自吸阶段结束后，止回阀或弹力挡片在喷射器内外压差的驱动下关闭，气液分离室内的液体无法再经喷嘴位置进入喷射器内部，泵内循环流动截止。
[0013]进一步说，所述的气液混合器的回流孔处布置止回阀或弹力挡片，当复合屏蔽泵自吸阶段结束后，止回阀在气液混合器内外压差的驱动下关闭，气液分离室内的液体无法再经回流孔进入气液混合器内部，泵内循环流动截止。
[0014]一种组合式自吸式多级复合屏蔽泵，包括至少一个所述的自吸式多级复合屏蔽泵以及至少一个离心泵，自吸式多级复合屏蔽泵任一级离心端进口和离心泵的进口并联，自吸式复合屏蔽泵出口和离心泵的出口并联。
[0015]通过采用以上技术方案，本专利技术具有的有益效果是：1、相比单级的自吸式屏蔽复合泵，自吸式多级屏蔽复合泵突破了自吸式单级屏蔽复合泵性能的局限，解决了小功率单级屏蔽复合泵具有吸程后而扬程不高的问题，拓宽了其应用。可以根据不同市场需求组合出符合实际流量、扬程要求的屏蔽复合泵，同时保留基于自吸式屏蔽复合泵的优势：低噪音、微型化、结构紧凑、整泵效率高、高可靠性和高安全性
等，兼具实用和市场价值，产品市场竞争力和适用性强。
[0016]2、次级离心端的引入可以为首级离心端出口和首级气液分离室提供一个受控的负压牵引，从而有效提升整泵自吸能力和自吸速度。在自吸阶段，这个负压牵引将明显增强首级气液分离室内的气泡向次级离心端的流动，随后气泡从次级离心端出口经泵出口排出。该流动机制可减少气泡在首级气液分离室内的滞留，增强首级泵的排气能力；整泵的自吸能力和自吸效果的稳定性由此得到明显增强。
[0017]3、首级气液分离室之后的其它次级泵内都可以增设一个气液分离室，同时增配缓冲增压腔，巧妙设置缓冲增压腔在多级泵内的布局和内部结构，有效解决高转速下复合屏蔽泵内气泡破碎严重从而导致气液分离困难的技术难题，甚至可以增强气泡在缓冲增压腔内的融合，进一步改善屏蔽泵的自吸和抗汽蚀性能。
[0018]4、离心端单独配有离心叶轮、离心压水室和电机，根据不同性能规格需求，通过在泵入口端并联一个或者多个泵，可以灵活按需组合出具有多种性能规格的自吸复合屏蔽泵。
[0019]5、自吸器工作流体入口位置可布置止回阀或者弹力挡片，自吸工作阶段时，止回阀或弹力挡片处于开启状态，气液分离室内部液体经自吸器工作流体入口流入自吸器，在自吸器腔内完成气液混合过程。工作阶段本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.自吸式多级复合屏蔽泵，其特征在于：包括泵进口、自吸器、首级离心端、首级气液分离室、次级泵进口、次级离心端和泵出口；泵进口连接自吸器进口，自吸器的出口连接首级离心端进口，首级离心端出口与首级气液分离室相连通；首级气液分离室连接次级泵进口，次级泵进口连接次级离心端进口，次级离心端出口与泵出口相连通；所述的首级离心端包括首级电机、首级离心叶轮和首级离心压水室，首级离心叶轮位于首级离心压水室内，且与首级电机的转子相连，首级电机的转子与定子通过屏蔽套隔离。2.根据权利要求1所述的自吸式多级复合屏蔽泵，其特征在于：所述的次级离心端至少一个、次级离心端的进口至少一个、次级离心端的出口至少一个、首级离心端的进口至少一个、首级离心端的出口至少一个、首级气液分离室至少一个、自吸器至少一个；当存在多个次级离心端时，按流动方向，上游次级离心端出口连接相邻的下游次级离心端进口，即采用串联连接，进一步提升扬程；最后一级次级离心端出口与泵出口相连通。3.根据权利要求1或2所述的自吸式多级复合屏蔽泵，其特征在于：所述的首级气液分离室内，配置有缓冲增压腔，用于将离心端出口高速有压流体快速降速并增压；所述缓冲增压腔在排气自吸阶段，降低气液混合流体流速的同时消减气泡破碎、增强气泡在缓冲腔内的融合增大，有力提升气液分离能力、增强自吸；在非排气阶段，控制压损的同时实现对首级离心端出口流体的缓冲增压。4.根据权利要求3所述的自吸式多级复合屏蔽泵，其特征在于：所述缓冲增压腔出口在平面内沿...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈荣国，
申请(专利权)人：陈荣国，
类型：发明
国别省市：