[发明专利]一种射流式与叶片式复合泵

说明书

技术领域

本发明涉及一种输送流体的复合泵，具体地说是涉及一种将射流式泵和叶片式泵相结合的复合泵。所述射流式泵是指利用无固壁效应的大雷诺数射流在边界上湍流卷吸作用来输送流体的泵；所述叶片式泵，是指利用叶轮和流体相互作用来输送流体的泵，例如离心泵、混流泵、轴流泵以及漩涡泵。

背景技术

现有的射流泵与叶片式泵的组合泵，如常见的用于深井供水的组合泵，是将射流泵沉在井底水下，将离心泵安装在井上，两者之间用两根连接管路连通，由设置在井上的离心泵通过一根连接管路向井底水下的射流泵提供工作流体以抽吸井水，再经另一连接管路将射流泵抽吸并输送上来的井水在离心泵里加速加压，再向用户供水。这种组合的优点是优势互补：以射流泵增大离心泵的吸程，而利用离心泵实现高扬程；但其缺点也是显而易见的，即需要很长的两根连接管路和烦琐的安装工序。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提供一种具有射流式泵和叶片式泵组合的优点而又无需很长的连接管路的结合泵，能够使结构简单紧凑、而且使用方便。

本发明的目的是通过下述技术方案予以实现的。

一种射流式与叶片式复合泵，由输入口、喷嘴、喉管及扩散管组成射流式泵，由叶轮、蜗壳、输出口和电机组成叶片式泵，本发明将射流式泵与叶片式泵按环形串联方式结合在一个共同的壳体内，射流式泵的输入口就是复合泵的输入口、叶片式泵的输出口就是复合泵的输出口。

所述环形串联方式是指：首先是射流式泵输出与叶片式泵输入串联，其次是叶片式泵的输出口有一支分路返回射流式泵与喷嘴串联连通。

所述将射流式泵与叶片式泵结合在一个共同的壳体内，可以用下述方法实现：射流式泵的喷嘴正对着喉管中央，喉管连着扩散管，扩散管的出口即射流式泵的输出口与叶片式泵的输入口直接连接，而且两者口径等同；在一个整体的外壳即复合泵的壳体内侧与扩散管外侧之间的空腔设为储液腔，储液腔与喷嘴后端连通，叶片式泵的蜗壳内设为压水室，压水室与叶片式泵的输出口连通，蜗壳的侧面有一个通道与储液腔连通，综上所述可知：叶片式泵的输出口经过其蜗壳侧面的通道再利用储液腔与射流式泵的喷嘴连通，而射流式泵的出口与叶片式泵的入口直接连接，即实现射流式泵与叶片式泵的环形串联连通。输入口设置在复合泵壳体的后侧上部并与喉管连通，叶片式泵的输出口设在复合泵的壳体上部；上述喷嘴、喉管、扩散管、叶片式泵的输入口以及叶轮与电机的主轴，沿着一条共同的主轴线，依次排列安装；储液腔设置在扩散管的外围至复合泵壳体的内侧之间可以有效利用空间；复合泵壳体后上端的内侧设有一个凸台，用于设置复合泵的输入口，与凸台相连有一个悬臂式台座，该悬臂式台座向储液腔中心延伸，并在与所述主轴线相对应的位置设有一个用于安装喷嘴以及喉管的台阶型通孔；悬臂式台座的内部设有一个鼓型空腔，该鼓型空腔环绕在喷嘴的外围，并向所属凸台的内孔扩展，与输入口连通；所述凸台及悬臂式台座同时还起到将低压的水源与储液腔内高压流体相隔离的作用。由于将射流式泵的输出与叶片式泵的输入口直接连接，以及设置一个储液腔将叶片式泵的输出与射流式泵的喷嘴输入端连通，能够极大地节省安装空间，而且按水力设计的要求，扩散管的长度是非常有限的，这正有利于本发明复合泵的结构紧凑，从而实现将射流式泵与叶片式泵结合在一个共同的壳体内的目的。

当复合泵工作时，鼓型空腔内部是低压区，而包裹着悬臂式台座的储液腔是高压区，因此喷嘴与悬臂式台座配合处设有密封装置，喉管与悬臂式台座的配合处也设有密封装置；同理储液腔与叶片式泵输入口处是压力高低不同的区域，因此扩散管与叶片式泵入口的配合处设有密封装置。所述鼓型空腔，对喉管入口的液流起到缓冲作用；所述储液腔，对于射流式泵喷嘴的液流也起到缓冲作用。复合泵的壳体罩在整个复合泵的外面并与叶片式泵的蜗壳配合连接，在配合连接处设有密封装置。

复合泵工作过程为，电机带动叶轮通过设置在蜗壳内压水室侧面的通道向储液腔输送压力流体，储液腔里的压力流体经喷嘴喷射，将压力能转化为动能，喷射湍流将喉管入口处的流体卷吸带走，同时进行动量交换和质量混合，经扩散管又将动能转化为压力能，再进入叶片式泵输入口，叶片式泵的叶轮将输入的流体再次加速加压，直至轴功率与复合泵的输出以及泵内的水力损失、容积损失及机械损失的总和平衡为止；所输送的流体由复合泵的输入口进入，由复合泵的输出口流出。