[发明专利]双离心输送流体方法及其装置

说明书

本发明属于流体输送方法及装置，适用于离心泵和风机的设计制造和改造现有设备。

流体输送量最大的是水，主要是靠离心泵来输送，现有的离心泵(见图1、图2)在工业、农业城市人民生活用水中都起到了类似心脏输送血液性质的作用，用途极为重要广泛，在各种机械设备中，数量仅次于电机占第二位，而其耗电总量则占第一位，并约占一个口中家总耗电量的四分之一(见高等学校教材《泵与风机》第11页及《泵手册》美I、J德拉西克等编著及译者序言)。

这些离心泵设备结构简单，紧凑，体积小运量大，优点突出，但一直认为离心泵存在以下的重要事实与口内外对离心泵原理的说法存在突出矛盾。重要事实：第一，紧凑的泵壳直接正面对抗叶轮因旋转产生离心力而甩出的径向高速流体，必然使之强烈受阻而显著降压减速。第二，泵壳里的压力对叶轮出口处的压力不是加压而是减压。第三、离心泵和风机出口处的水压和风压与叶轮出口处的理论计算公式计算的压力相差数字很大，有的相差数十倍以上，这是现有离心泵和风机实际存在的属基本原理性质的突出矛盾。

这样，对离心泵泵壳与叶轮形成的此一突出矛盾，如能得到解决和有所改进的话，必然会产生离心泵和风机既提高效率又能降低能耗。

要消除原泵壳正对叶轮的阻力损失，必须改革原有泵壳的结构形式，但如何有效收集和引导叶轮甩出的强压高速流体进入输送管导，而又不会像原泵壳必然引起的强烈抗阻和摩擦损失，没有特定有效的新科技方案和措施方法，是不可能的，这就是现有条件难以解决的科技难题所在。

经过长期研究，最后并经过试验证实，已获得解决此一突出矛盾的有效方案和方法，要点是：

一、改革现有离心泵泵壳结构形式，取消现用封闭死叶轮排出口的泵壳(图1、离心泵简图3)，改为正对叶轮排口开放的导流槽(8)(见图3)，消除原泵壳与叶轮排出高速流体直接对抗现象。

二、设置一圆环形圆管或输出口直径大，相对方直径小的带锥形环形圆管(9)(图3圆环锥形圆管)此环形圆管一侧开一进料缝(10)(图3)缝宽与叶轮排出口内净宽相适应，最宽两者相同，还应根据料缝圆环直径增大作相应缩小，此进料缝两边与相对应的导流槽两边紧密联结，以保证叶轮甩出流体切线给入圆管，而在圆管内形成高速旋流为原则，必相随产生离心力，而形成离心泵和风机的第二次离心力此离心力显著增加管内流体压力，从而提高输出流体的压力。

三、管内旋转流体旋转方向与切线进料方向一致再通过进料缝边的导流工艺处理后，即消除了原泵壳正面对抗的阻力，既有利于降低能耗，又有利于提高效率，并减轻了填料函及密封环的压力。

四、在相对于输出口的环形圆管另一端的中间设一隔断片(12)(图4)，隔断两方流体相互抵触或干扰，既保证了管内流体的压力不减，又促使其流向一致向输出口流出，而保持了双离心造成的高压。

五、设置圆缓过渡的三岔型导向会合管(11)(图4)将两方会合的流体引导为向外输出的会合，把因两股流体会合而产生的抵触和干扰变为方向一致向外，从而互相推动，有利提高输出压力。

换言之，本发明方法及其装置为：

其方法包括采用叶轮(1)、叶片(2)和转轴(4)、填料箱(5)等常规部件的输送法，其特征在于：

(a)叶轮旋转甩出的高速流体直接通过圆周开口型导流槽(8)给入圆环锥形圆管(9)内，并保持甩出流体原有的高速，

(b)由导流槽(8)排出的高速流体不能由圆管(9)的中心给入，以同圆管呈切线给入为最佳，以保证给入圆管内的高速流体形成高速施流，同时产生较强离心力，从而形成双离心力，显著增加圆管内流体的压力，增压输送流体。

其装置包括采用叶轮(1)、叶片(2)、转轴(4)、填料箱(5)和底阀(6)等按常规方法连接的部件，其特征在于：

(a)在圆周开口型导流槽(8)外缘设一圆环锥形圆管或输出方直径大相对方直径小的圆环锥形圆管(9)，该圆管的管径与处理量相适应，圆管对导流槽一侧沿整个圆周开一进料缝(10)，导流槽两边端点与进料缝两边密封相联，

(b)在上述圆环锥形圆管(9)由叶轮圆周向输出方汇合处，设置一个三岔形导向汇合输出管(11)，

(c)在相对于输出管(13)的轴心指向叶轮(1)的另一端与圆环锥形圆管(9)中间交接处设置一隔断片(12)。

上述圆环锥形圆管(9)一侧沿整个圆周开一缝宽与叶轮出口内净宽相适应的进料缝(10)，其最大宽度小于或等于叶轮出口净宽，并可随进料缝圆环增大作相应缩小。

本发明方法及其装置经试验取得如下对比试验结果：(其中，现通用泵简称原泵、双离心输送流体泵简称革泵)