[发明专利]一种具有对旋转子结构的离心泵

说明书

本发明涉及一种具有对旋转子结构的离心泵，属于流体机械领域。本发明通过两个电机独立调节前叶轮和后叶轮的转速以实现两个叶轮以相反的旋向进行旋转，拓宽泵运行工况范围，增强变工况适应能力，为智能控制提供更多可调节参数。与相同参数的传统设计相比，后叶轮对流体的再做功可显著提高功率密度，后叶轮进口的负预旋能减小叶轮外径，降低叶轮线速度，有利于减振降噪。

技术领域

本发明涉及一种具有对旋转子结构的离心泵，属于流体机械领域。

背景技术

泵作为一种通用机械，在石化、能源、电力、国防军事等领域起着重要作用，其性能呈高参数化，运行呈特殊化、极端化、智能化发展趋势，总体朝高功率密度、低振动噪声、多工况运行等方向发展。高速化是提升泵功率密度最简单有效的方式，但受空化、强度及振动噪声限制，潜力有限；多级叶轮设计可降低叶轮线速度，已得到应用，但泵轴向尺寸增大。有限的调控方式束缚了泵变工况适应能力，偏工况运行时泵内二次流、分离流加剧，性能、振动噪声恶化。传统的泵设计与调节方式显然已无法完全满足现代需求，必须探索新的设计理念和方法，以突破现有技术瓶颈。

对旋式叶轮机械打破了传统设计理念，具有高功率密度、振动噪声性能好等优点。目前对旋转子结构仅出现在混流泵与轴流泵中。例如“一种对旋混流泵结构”(专利号：201710190776.8)公开了一种双电机驱动的使用双道口环密封结构的对旋混流泵。“一种高效对旋轴流泵”(专利号：201810473638.5)公开了一种对旋轴流泵，对对旋轴流泵前后置叶轮耦合流动处的翼型安放角进行了合理流动设定。目前尚未出现具有对旋转子结构的离心泵的相关专利报道。本发明提出的一种具有对旋转子结构的离心泵后叶轮通过两个电机独立调节前叶轮和后叶轮的转速以实现两个叶轮以相反的旋向进行旋转，拓宽泵运行工况范围，增强变工况适应能力，为智能控制提供更多可调节参数。与相同参数的传统设计相比，后叶轮对流体的再做功可显著提高功率密度，后叶轮进口的负预旋能减小叶轮外径，降低叶轮线速度，有利于减振降噪。本发明具有实际的工程应用意义。

发明内容

本发明提供了一种效率高、振动噪声性能好、结构紧凑的具有对旋转子结构的离心泵。

一种具有对旋转子结构的离心泵，该结构包括泵体、蜗壳、前叶轮、后叶轮、外轴、后泵盖、压盖A、压盖B、机械密封、深沟球轴承和内轴。该离心泵的主要特征在于：前叶轮固定在内轴一端上，内轴另一端连接到标准三相异步电动机，后叶轮的后盖板与外轴一端相固定，外轴另一端连接到空心轴三相异步电动机。内轴与外轴的旋转方向相反，带动前叶轮与后叶轮以相反的方向旋转。前叶轮为离心叶轮，其叶片数为6～15片，后叶轮为径向叶轮，其叶片数为4～12片，前叶轮叶片数多于后叶轮叶片数。前叶轮和后叶轮之间留有径向间隙C，径向间隙C的取值范围为前叶轮外径D的2％～10％。间隙的大小必须合适，太小的间隙会导致前后叶轮干涉作用大，效率低；太大的间隙会导致泄露量增加。内轴与外轴之间通过安装深沟球轴承固定，深沟球轴承和机械密封由内轴轴肩、压盖A和压盖B固定。

本发明的有益效果在于：本发明通过两个电机独立调节前叶轮和后叶轮的转速以实现两个叶轮以相反的旋向进行旋转，拓宽泵运行工况范围，增强变工况适应能力，为智能控制提供更多可调节参数。与相同参数的传统设计相比，后叶轮对流体的再做功可显著提高功率密度，后叶轮进口的负预旋能减小叶轮外径，降低叶轮线速度，有利于减振降噪。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明：

图1是本发明的具有对旋转子结构的离心泵整体结构示意图。

图2是本发明的具有对旋转子结构的离心泵轴截面示意图。

具体实施方式