[实用新型]强制气液分离式射流自吸泵有效
申请号: | 201320168283.1 | 申请日: | 2013-04-07 |
公开(公告)号: | CN203175877U | 公开(公告)日: | 2013-09-04 |
发明(设计)人: | 陈家伟 | 申请(专利权)人: | 陈家伟 |
主分类号: | F04D9/06 | 分类号: | F04D9/06;F04D7/04 |
代理公司: | 重庆市前沿专利事务所(普通合伙) 50211 | 代理人: | 郭云 |
地址: | 400038 重庆市沙坪*** | 国省代码: | 重庆;85 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 强制 分离 射流 | ||
技术领域
本实用新型涉及一种自吸泵,具体地说涉及一种单级单吸卧式抗磨蚀自吸泵和无堵塞自吸泵。
背景技术
普通泵,若吸入液面在转轮之下,很多都要在吸入管进口安装底阀,以保持住吸入管和泵体内事先灌入的介质。泵启动后,转轮高速旋转,一方面压出泵内介质,一方面使吸入液面和吸入管内介质在大气压作用下进入泵内填补,使泵连续工作。
由于吸入介质必须经过自动打开的底阀,造成很大的水力损失,造成吸入几何扬程降低;底阀常常出现关闭不严和开启不灵活的故障;在有些使用工况下不方便或不允许底阀拖出液面更换和维修;使用底阀也增加了制造和使用成本。
长期以来,人们希望泵不用底阀,启动前不用往吸入管灌入介质。只要泵内有少量存液,泵一启动,转轮短时间运转,靠泵本身作用即可把介质通过吸入管吸入泵体投入正常工作,这就是自吸泵的构想。
早些时候,人们发明了带回流孔的气液混合式自吸泵。这种自吸泵分内混式和外混式,是一种较古老的自吸泵。虽然缺点很多,由于没有找到更可靠的自吸泵取代它,直至今日还是大量生产和销售的主导产品。
内混式和外混式自吸泵工作原理和结构大体相同,都有回流孔和体积较大的气液分离室。以外混式自吸泵为例:它由双层泵体、抬高的进液管、进液逆止阀组成。双层泵体内体为泵涡室和出液管,外体成箱形。在内外体之间形成的空腔下部为储液室,上部为气液分离室。在储液室下部有通往泵涡室的回流孔。泵启动转轮旋转时,泵体内的存液从泵出液管进入气液分离室,气液混合物里的气体和液体在此分离,气体向上排除泵体,液体回流通过储液室和回流孔进入泵涡室。如此反复,实现自吸。
带回流孔和气液分离室的自吸泵存在不少缺点:1、泵结构复杂、笨重,体积大,生产成本高。2、泵自吸完后介质进入分离室和离开分离室其过流面积突然扩大和突然缩小;气液分离室十分宽敞,液体在此流动紊乱,到处产生漩涡;泵自吸和正常工作时的回流孔始终有回流现象。这些都使泵内水力损失和泄漏损失较大,它比相同参数的普通泵效率低。3、在输送带颗粒和带纤维介质时回流孔易堵,出现自吸性能下降或不能自吸的故障。
这种自吸泵自吸效果是以增加泵体体积、重量、降低泵效率为代价的。如欲缩短自吸时间,一般增大气液分离面积,增大气液分离室体积,或者扩大回流孔,显然是不经济的。
仅仅为了取消泵底阀和不往吸入管灌液实现自吸,就使泵的体积和重量增加三分之一到一倍,使泵的效率降低。除了必须使用这种自吸泵的场合,经济上是很不合算的。人们一直在探索一种理想的自吸泵:它的体积和重量与相应的普通泵相当,效率和普通泵相近,自吸功能和内混式、外混式自吸泵相似。
六十年代,德国K·温特霍夫公司发明了“汉尼拔泵”如图1(见《叶片泵计算与结构》)第374页,波兰A·T·特罗斯科兰斯基,S·拉扎尔基维茨著,机械工业出版社1981年11月翻译出版),该自吸泵外形基本和普通泵一样。仅在蜗形流道靠近泵隔舌处用一附加隔壁隔出一个小流道。附加隔壁与隔舌之间构成喷嘴,在隔壁开始位置有一凸块20。泵启动后泵内存液经过凸块时,凸块与转轮外径间隙很小,必然产生射流和绕流,射流可以产生局部低压,它将气体吸引过来和那里的液体混合,绕流可以使液流流过转轮内部,将转轮内气液混合物带出,这两种作用都使流出的液体空气含量增加。小流道气液混合物出了喷嘴后,流速迅速降低,气体从液体内分离出来排出泵外,而液体通过泵的出液管回到泵内。这样周而复始将进入管和泵体内空气排完,泵正常工作。
“汉尼拔泵”利用射流和绕流作用产生和输送气液混合物,这是技术上的一大进步,它很简单地解决了气液混合物如何产生、如何输送的问题。射流喷嘴占据的空间特别小,使自吸泵设计成普通泵大小成为可能。
但是它的气液分离室仅为泵的出液管,分离面积太小,自吸时间很长。为了增强射流,凸块20和叶轮外径之间的间隙要求越小越好。这使喷嘴冲刷十分厉害,凸块处间隙快速扩大,射流作用减弱,气液混合物形成和运输受到影响。故汉尼拔泵得不到广泛应用和推广。
为了克服“汉尼拔泵”的不足,有人设计了旋钉式自吸泵图2。此泵主体和普通泵大小相当。在泵的出液管外安装了一个较大的气液分离室21,将气液分离室用带有回流阀的回流管与泵进液弯管接通。泵体上有一能调节间隙的旋钉。泵启动后,泵内存液流动,旋钉22与转轮外径调节成间隙仅0.5mm左右,旋钉22产生射流和绕流生成气液混合物从出液管进入气液分离室分离。气体上升排出,液体沿着事先打开回流阀的回流管流回泵内。待气体排完,泵正常工作后,将旋钉退回,将回流阀关闭。
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