[实用新型]低扬程大比重液体输送泵

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种泵，特别是输送液态金属的泵。

背景技术

泵是把原动机的机械能转换成液体能量的机器。泵用来增加液体的位能、压能、动能(高速液流)。原动机通过泵轴带动叶轮旋转，对液体作功，使其能量增加，从而使需要数量的液体，由吸液池经泵的过流部件输送到要求的高处或要求压力的地方。

液态金属泵是属于低扬程的，其结构简单，由电动机、支架、涡壳、叶轮、排液管等组成。叶轮排出侧具有带涡室的壳体。吸液室位于叶轮之前，压液室位于叶轮之后，它们和叶轮一起构成泵的过流部件。叶轮是泵最重要的工作元件，是过流部件的心脏。叶轮由盖板和中间的叶片组成。

人们常说或常见的所谓泵大多为工业用水泵，输送液体多为工业用水或含有渣量的工业液体。在火法炼铅工艺中用到的泵(有时被称为铅泵)，输送的液体则是500多度高温大比重的重金属熔液。在七十年代开始引进英国的帝国熔炼法(又称密闭鼓风炉熔炼法，简称ISP)的工艺炼铅锌，经过三十年的发展，其生产能力从年产5万吨铅锌逐步发展到目前的年产15万吨铅锌能力。

ISP熔炼工艺流程和铅泵在工艺流程中的位置和作用：将一定比例的烧结块和预热焦炭送入密闭鼓风炉，经熔炼后的熔融金属液从炉底进入融铅池，再通过铅泵将熔融金属液打入铅锌分离冷却槽，经过一定时间和手段冷却分层后，上层比重较轻的粗锌融液进入粗锌圆盘铸锭机铸成锌锭。下层较重的铅融液进入粗铅圆盘铸锭机铸成铅锭。从流程中可以看出铅泵是密闭鼓风炉熔炼的关键设备，流程中生产能力的提高与泵的自身的生产能力大小有着直接的关联。在早年引进的铅泵能力由3000t/h，逐步改造4000t/h和4800t/h，都是在泵轴的叶轮转速和电动机的功率上做文章来满足扩大生产能力的工艺要求。随着ISP流程生产能力的进一步扩大，铅泵的能力成了ISP流程扩大生产能力的瓶颈，不改变涡壳结构和叶轮尺寸的大小，已无法实现和满足铅泵能力的提高。

但是，低扬程大比重液体输送泵这种高温熔液的输送设备目前没有成熟的设计方法，给泵的设计带来很大的困难。泵的输送能力要提高，也并非简单的将已有的泵的尺寸简单地放大所能实现的。

实用新型内容

为了提高液态金属泵的输送能力，本实用新型提供的低扬程大比重液体输送泵泵，通过改变泵主要部位的尺寸比例和尺寸，达到提高输送能力的目的。

本实用新型提供的低扬程大比重液体输送泵包括采用发散型螺旋结构的涡壳、叶轮、排液管，其中

1、涡壳：特定螺旋形流道。

喉舌起点：30度

吸液室直径：280～350mm

流道最小半径21mm

最小流道中心距：150mm

流道最大半径70～130mm

最大流道中心距：247mm

流道扩口出口直径265～325mm

2、叶轮：为单曲叶片

轮毂大小头直径比：D大：D小＝1.25：1

轮毂中经与叶片高度比：D中：H＝2.5：1

叶片有效吸液净空高度：60～100mm

叶片宽度：96mm

叶片与轮毂大头平面的安装倾角：65度

叶片低点与轮毂径向轴线投影夹角：10度

叶片数量：6片

本实用新型提供的低扬程大比重液体输送泵属于涡壳式混流泵，其结构简单，是由涡壳、叶轮、排液管等组成，其涡壳采用发散型螺旋结构，其涡壳和叶轮是铅泵的关键部件。

涡壳的结构和位置按功能具分有吸液和压液两种作用。吸液室位于叶轮之前，压液室位于叶轮之后，它们和叶轮一起构成泵的过流部件。叶轮是泵最重要的工作元件，是过流部件的心脏。叶轮由盖板和中间的叶片组成。

从水力方面看，为了得到叶轮内相对流动的稳定性，采用轴对称结构和螺旋形压液室比较理想。其压液室的布置方式能够让从叶轮流出的液体被收集起来，并且随着被收集的流量的增加，流道半径向排出口方向逐渐增大，导致流体线速度逐渐减小，从而实现了动能向压能的转换。其适应性强，高效率范围宽。但其流道不能机械加工，尺寸形状和表面粗糙度直接靠铸造来保证。低扬程泵，在压液室内有很大一部分动能转换为压能，为了完全实现动能的转换，压液室螺旋线后接扩散管，并使得压液室出口的流动方向和涡室半径相垂直，这种结构保证了消除流动的旋转分量。

按照本实用新型提供的技术方案设计的低扬程大比重液体输送泵能够达到5100吨/小时的输送能力，实现了大比重液体的大输出量，能满足提高工艺产能的要求。

附图说明

图1涡壳剖视图；

图2涡壳俯视图；