一种离心泵，具有至少一个叶轮（32）、泵壳和电动机。泵具有Q-H泵曲线（4），该曲线具有零流量时的水头H0（28）和对应最高液压功率的水头Href（30），且Href（30）大于H0（28）。泵的能耗率低，对应于泵在大多数时间里的运行状态的低流量时尤其如此。因此，根据本发明专利技术的泵比现有技术的离心泵能耗更低。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术主要涉及单速循环泵。本专利技术更具体而言涉及在典型操作模式中能耗率低的循环泵。
技术介绍
通过调节泵的速度来降低泵的能耗率是公知的。这例如可通过使用泵中的变频器来进行。然而，该方案的技术要求和成本较高。因此，期望有比该方案更廉价的替换方案。当在操作期间能够改变泵的速度时，可以使泵速适合实际压力和流量要求，然而当操作单速泵时，大量能量会被用来形成比所需压力更高的压力。因此，不能调节的泵通常是耗能的。通常，只有大约5-10%的时间要求泵执行到其最大功率，所以通过按实际需求来调节泵能够节约许多能量。通过使用各种调节方法(诸如比例压力调节和恒定压力调节等)，可以调节泵。然而，泵的速度调节需要诸如变频器等调节装置，而变频器对泵而言是昂贵的附加部件。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是提供一种降低能耗率的较便宜的泵。本专利技术的目的由具有权利要求1中限定的特征的泵来实现。从下文给出的权利要求书和说明书，本专利技术的适用性的优选实施例、优点和进一步的范围将变得明显。根据本专利技术的离心泵包括至少一个叶轮、泵壳和电动机。泵具有Q-H泵曲线，该曲线具有零流量时的水头Htl和对应最高液压功率的水头HMf，且Href大于IV因此，泵的能耗率低，对应于泵在大多数时间里的运行状态的低流量时尤其如此。因此，根据本专利技术的泵比现有技术的离心泵能耗更低。在本专利技术的一个实施例中，至少一个叶轮包括成形为使得Href大于Htl的叶片。举例而言，如果叶片向前弯，在Q-H泵曲线上，HMf将大于Htl (其中，Htl表示零流量时的水头，Href表示对应最高液压功率的水头)。前掠叶片从径向内侧沿旋转方向向径向外侧偏斜或弯曲。在本专利技术的泵的一个实施例中，Q-H曲线的第一部分是流量的上升函数。由此，能够实现具有HMf大于Htl的Q-H曲线，更明确地实现在低流量时能耗低的泵。还可以具有整个Q-H曲线是流量的上升函数的泵。在本专利技术的另一实施例中，Q-H曲线的末尾部分是流量的下降函数。由此，能够实现泵具有减小的功耗率，使得能够避免电动机过载。可以有若干方式来实现Q-H曲线的末尾部分下降。举例而言，这可通过选择以高水头限制流速的泵壳的几何尺寸来实现。例如泵壳可以被设计成使得横截面积以蜗壳的形式被减小或能够作为水头的函数被减小。这将导致在高水头时被限流。进一步，例如还可以使用特殊设计的叶轮来实现高水头时的限流。例如，叶轮可构造为使得前板与后板之间的距离能够作为水头的函数来改变。在本专利技术的一个实施例中，泵壳和/或叶轮被构造为引起流量限制，该流量限制使得作为流量的函数的Q-H曲线的末端部分下降。术语流量限制的意思是限制流量。流量限制装置例如可以是具有特定几何结构的叶轮或泵壳。在本专利技术的另一实施例中，叶轮具有前掠叶片。前掠叶片可有助于上升的Q-H曲线。此外，叶轮的尺寸可最小化，因为如果条件相同，则具有前掠叶片的叶轮能够比具有后掠叶片的叶轮产生更高的流量。即使叶轮具有前掠叶片，叶轮也可以按各种方式构造。在本专利技术的另一实施例中，泵具有同步电动机。由于同步电动机的效率相对高(尤其是在低流量时)，所以这是一个优势。同步电动机以行频率同步操作。转速由电极对的数量和行频率确定。同步电动机非常高效，因此通过使用同步电动机可以实现能耗率低的泵。在根据本专利技术的一个实施例中，电动机在运行期间以恒定速度工作。这能够通过使用同步电动机来实现。在根据本专利技术的一个实施例中，泵是循环泵。循环泵可以是无压盖(湿操作器，wet-runner)泵。这个泵例如可用于高温的家用热水和空气调节的应用。在根据本专利技术的另一实施例中，电动机是直接起动的永磁电动机。直接起动的永磁电动机基本上是具有固定磁化`度的同步电动机和异步电动机的组合体。在直接起动的永磁电动机中，没有磁场绕组，而是使用永磁体以便提供必需的励磁通量。没有转子绕组的同步电动机在不同步的速度时没有净转矩。为了由稳频电源(例如电力网)起动电动机，不得不在转子中使用一些种类的起动绕组。在起动期间，在转子绕组中感生电流。这些电流与定子磁通量场相互作用，以产生加速转子的异步转矩。当转子的速度充分接近同步速度时，而且在负载转矩和惯性不太高的条件下，转子将被拉入同步。在转子被同步后，异步转矩消失，电动机充当同步电动机，只是转子的磁化强度由永磁体供应而非由磁场绕组中的DC电流供应。在根据本专利技术的一个实施例中，叶片呈弧形，并沿叶轮板的周边对称分布。通过该叶轮构造，可以产生大流量并实现期望的Q-H泵曲线，其中-Q-H曲线的第一部分是流量的上升函数；-Q-H曲线的末尾部分是流量的下降函数；以及-Href大于H。(其中，Href是对应最高液压功率的水头，而H。是在零流量时的水头)。根据本专利技术的另一实施例中，叶轮包括第一组叶片和第二组叶片，第一组叶片中的叶片比第二组叶片长，而且第一组叶片和第二组叶片沿叶轮板的周边交替分布。由此，能够实现具有期望属性的Q-H曲线。在根据本专利技术的一个实施例中，在(2/3)处，Href彡IV具有含这些属性的Q-H曲线的泵消耗的能量将比现有技术的离心泵消耗的能量少得多。根据本专利技术还可以具有这样的泵，其中在(3/5)处，Href ^凡。具有这样的Q-H曲线的泵消耗的能量同样将比现有技术的离心泵消耗的能量少得多。附图说明从下文给出的详细描述和只作为解释给出并因此不限制本专利技术的附图，本专利技术将能够被更全面地理解，其中图1示出根据本专利技术的一个实施例的Q-H曲线；图2是现有技术的Q-H曲线；图3a示出图2所示的现有技术的Q-H曲线；图3b示出具有图3a所示的Q-H曲线的泵的功率-流量曲线；图4a示出图1所示的现有技术的Q-H曲线；图4b示出具有图4a所示的Q-H曲线的泵的功率-流量曲线；图5是图3a和图4a中所示的功率-流量曲线的对比；图6a示出根据本专利技术的另一实施例的Q-H曲线；图6b示出根据本专利技术的第三实施例的Q-H曲线；图7a示出不同的叶片角度的Q-H曲线的示意图；图7b示出三种不同叶轮的示意图；以及图8示出根据本专利技术的一个实施例的叶轮。具体实施例方式从下文给出的详细描述，本专利技术的适用性的其它目的和进一步范围将变得明显。然而，应理解，在说明本专利技术的优选实施例时，详细描述和具体示例仅作为示例给出，因为从该详细描述中，权利要求书所限定的本专利技术的精神和范围内的各种改变和更改对于本领域技术人员而言将变得明显。离心泵的泵吸性能通常表现为Q-H曲线的形式，该Q-H曲线描绘了作为泵的流量(例如以m3/h计量)的函数的水头H(head H，通常以m计量)。Q-H曲线的斜率由泵的构造、具体地由叶轮的设计确定。大部分循环泵设有具有后掠叶片的叶轮。这种类型的叶轮产生的是水头随着流量增大而减小的Q-H曲线(见图2)。液压功率Ph由以下等式(I)给出(1) Ph=H g P Q其中H是水头，g是重力，P是流体的密度，Q是流量。为了计算泵的液压部分(泵壳和叶轮)的液压效率nh，需要知道供应到泵的液压部分的功率Pn以及泵传递到流体的功率Ph。这由以下等式(2)给出(2) ηh=ph/pn为了计算泵的总效率nt，需要知道供应到控制器(如果有的话)和电动机的总功率Pt以及泵传递到流体的功率Ph。这由以下等式(3)给出(3) ηt=ph/pt泵的总效率由以下等式(4)给出(4)本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.08.21 EP 10008738.61.一种离心式循环泵,具有至少一个叶轮(32)、一泵壳和一电动机,所述泵具有Q-H曲线(4)，所述Q-H曲线(4)具有零流量时的水头Htl (28)和对应最高液压功率的水头Href(30)，其特征在于，Href (30)大于 Htl (28)。2.根据权利要求1所述的离心泵，其特征在于，所述至少一个叶轮(32)包括成形为使得 Href (30)大于 Htl (28)的叶片(34)。3.根据权利要求1或2所述的离心泵，其特征在于，所述Q-H曲线(4)的第一部分(8)是流量(6)的上升函数。4.根据前述权利要求之一所述的离心泵，其特征在于，所述Q-H曲线(4)的末尾部分(10)是流量(6)的下降函数。5.根据前述权利要求之一所述的离心泵，其特征在于，所述泵壳和/或所述叶轮(32)被构造为引起流量限制，该流量限制使得作为流量(6)的函数的所...
【专利技术属性】
技术研发人员：斯文·拉斯穆森，特勒尔斯·杰普森，皮亚·斯滕霍尔特·劳尔森，芬·詹森，
申请(专利权)人：格伦德福斯管理联合股份公司，
类型：
国别省市：
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