[发明专利]一种固液两相流离心泵密封口环防磨损装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种离心泵叶轮密封口环的防磨损装置，特指闭式叶轮结构的离心泵用于输送固液两相介质时，为了减小叶轮与泵体密封口环的磨损，减小容积损失，提高泵的效率，保证固液两相流泵长期稳定运行，而特殊设计的防止密封口环磨损的装置。

背景技术

离心式叶片泵用于输送固液两项介质时，叶轮一般设计成开式结构，但开式结构较闭式结构效率要低。为了提高泵的效率，叶轮宜采用闭式结构。对于闭式结构的叶轮，由于输送介质中含有颗粒物，为了保证颗粒从叶轮口环与前泵体口环间隙中顺利通过，避免密封口环面咬死，口环间隙通常取得较大，从而造成泵的容积损失较大，效率较低。在运转过程中，由于固体颗粒的磨损而使密封口环间隙进一步增大，造成泵效率的更大下降，甚至于泵的流量扬程特性曲线不能满足要求。文献《叶轮口环间隙对低比转速泵效率的影响》(张翔，王洋，排灌机械，2008，6)研究了口环间隙对地比转速泵效率的影响。中国专利CN200820038622，《防止防爆潜水污水泵口环处产生磨擦火花或高温的结构》公开了一种使用非金属材料制造的泵体口环，达到了防暴的目的。两者均未涉及到口环的冲洗方案。

发明内容

为了解决固液两相流泵口环间隙较大，而引起的效率较低问题，本发明提供了一种防止密封口环磨损装置，保证固液两相流泵在较小口环间隙下长期运行而不出现磨损，从而使泵具有较小的容积损失从而获得较高的泵效率。

本发明所采取的技术方案是：在固液两相流泵体和泵体口环上设置了液流通道，从外部在液流通道入口位置接入一定压力的清洁液体，一部分液体流入前泵腔，另一部分液体沿着口环间隙流入吸入口，保证了口环间隙内的液体一直处于洁净状态，实现对口环的冲洗，有效防止了密封口环的磨损，减小了由于口环的磨损而形成的容积损失，提高了泵的效率。

在泵体上设置2-10个通孔，在固液两相流泵外部设置一台小流量高扬程的泵与通孔连接。

泵体口环有两种设置方式，一种是泵体口环与泵体单独设置，另一种是泵体口环设置在泵体上。当泵体口环单独设置时，在泵体口环上设置一定数量的通孔，安装时使泵体和泵体口环上的通孔对应，或者在泵体上设置环形通道，使泵体的通孔和泵体口环上的通孔相连接组成液流通道。当泵体口环设置在泵体上时，液流通道为通孔和环形通道相结合的结构。

通孔的半径为0.5％-10％的吸入口半径。泵体与叶轮口环间隙取为0.1-3mm。在固液两相流泵外部设置一台小流量高扬程的泵与液流通道连接，清洁液体应为固液两相中的液相或者不对输送介质造成污染的液体，从而使泵口环处一直处于无颗粒磨损状态。

本发明的有益效果是：通过该抗磨损装置，有效避免了颗粒物对叶轮和泵体密封口环的磨损，提高了固液两相流泵的效率，延长了泵的使用寿命。

附图说明

图1是泵体口环单独设置时的固液两相流泵防密封口环磨损装置。

图2是泵体口环在泵体上时的固液两相流泵防密封口环磨损装置。

图中，1、叶轮，2、泵体，3、通孔，4、环形通道，5、泵体口环，6、叶轮口环。

具体实施方式

本发明常用的具体实施方式有两种：一种是泵体口环与泵体单独设置，另一种是泵体口环设置在泵体上。

本发明在泵体2上设置2-10个通孔3，在固液两相流泵外部设置一台小流量高扬程的泵与通孔3连接。

结合图1，当泵体口环5单独设置时，在泵体口环5上设置通孔3，安装时使泵体和泵体口环上的通孔对应，或者在泵体2上设置环形通道4，使泵体2的通孔3和泵体口环5上的通孔相连接组成液流通道。

结合图2，当泵体口环5与泵体2为一整体时，液流通道为通孔3和环形通道4相结合的结构。

通孔3是吸入口半径的0.5％-10％。泵体2与叶轮口环6的间隙取为0.1-3mm。在固液两相流泵外部设置一台小流量高扬程的泵与通孔3连接，清洁液体应为固液两相中的液相或者不对输送介质造成污染的液体，从而使泵口环处一直处于无颗粒磨损状态。

一般闭式叶轮在没有设置液流通道时，由于前泵腔与吸入口连通，叶轮出口处的高压液体会沿着口环间隙流到吸入口位置处，形成容积损失。在输送含颗粒介质时，颗粒物会对叶轮和泵体密封口环造成磨损，使口环间隙增大，容积损失增加，泵的流量扬程变小，效率降低。在设置液流通道从外部引入一定压力的清洁液体以后，一部分液体流入前泵腔，另一部分液体沿着口环间隙流入吸入口，保证了口环间隙内的液体一直处于洁净状态，实现对口环的冲洗，可以使口环间隙设置的较小，并有效防止了密封口环的磨损，减小了由于口环的泄露而形成的容积损失，提高了泵的效率和运行的稳定性。