[发明专利]具有气液混合腔的直流永磁式自吸复合屏蔽泵

说明书

本发明公开了一种具有气液混合腔的直流永磁式自吸复合屏蔽泵。本发明中的泵进口、气液混合腔、离心端、缓冲增压腔、气液分离室和泵出口，泵进口连接气液混合腔进口，气液混合腔的出口连接离心端进口，离心端出口与缓冲增压腔入口相连通，缓冲增压腔出口与气液分离室相连通，气液分离室与泵出口相连通；缓冲增压腔用于将离心端出口高速有压流体快速降速并增压；在排气自吸阶段，降低气液混合流体流速的同时消减气泡破碎；在非排气阶段，减小流动阻力降低压损的同时实现对离心端出口流体的缓冲增压。本发明采用直流永磁电机结合气液混合腔与屏蔽泵，使得屏蔽泵具有强自吸、水力特性好的特点，巧妙设置缓冲增压腔的空间位置和内部结构，有效解决高转速下复合屏蔽泵内气泡破碎严重导致气液分离困难的技术难题。

技术领域

本发明涉及一种自吸复合屏蔽泵，尤其涉及一种具有气液混合腔的直流永磁式自吸复合屏蔽泵，属于流体机械领域。

背景技术

众所周知，屏蔽泵是一种全静密封结构、无泄漏风险、高可靠性的泵，其体积可以非常小，并具有超强静音的优势，在化工、民用给排水、家电配套等诸多领域应用广泛，特别是在输运贵重、易燃易爆、放射性及腐蚀性等流体介质方面起关键技术支撑作用，近来在壁挂炉和热水器配套上的需求巨大，不完全统计国内这两块领域的产品产值已突破20亿。屏蔽泵具有独特的结构，能够将电机及泵体部分密封在一定的屏蔽泵泵腔内，泵送介质充满泵腔内壁，整体结构无动密封件，运行安全。同时，循环介质能够有效解决电机温升问题，无需电机冷却风扇，降低屏蔽泵噪声，在家用电器、医院检测仪器等有静音需求的场景具有非常强的产品竞争力。

屏蔽泵作为无动密封泵，泵叶轮和屏蔽电机转子固定相连，并密封在一个被泵送介质充满的屏蔽泵泵腔内，此屏蔽泵泵体中只有静密封，由电线绕组提供旋转磁场并驱动转子。尽管如此，目前绝大多数的屏蔽泵不具有自吸功能，为了实现自吸也有直接采用现有喷射泵喷射器结构，并采用常规异步电机驱动离心叶轮的技术方案，但多数喷射器结构将导致能量转化率降低，再加异步电机温升高等本身问题，自吸屏蔽泵效率严重下降，为了弥补效率损失带来的复合屏蔽泵性能下降，则一般需要更换更大功率电机和更大直径的叶轮，工程上较难有效推广。目前的困境是如何在提升屏蔽泵水力效率的同时，使其具有基本的自吸功能，并保留原有超静音的优势。

发明内容

针对现有多数屏蔽泵不具有自吸或吸力弱、能效受限的问题，本发明的目的在于提供一种具有能自吸，流量、扬程、吸程等性能突出、安全性强、结构紧凑的直流永磁式自吸复合屏蔽泵。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

本发明复合屏蔽泵包括泵进口、气液混合腔、离心端、缓冲增压腔、气液分离室和泵出口，泵进口连接气液混合腔进口，气液混合腔出口连接离心端进口，离心端出口与缓冲增压腔入口相连通，缓冲增压腔出口与气液分离室相连通，气液分离室与泵出口相连通；

所述的离心端具体包括直流永磁电机、离心叶轮和离心压水室，离心叶轮位于离心压水室内，且与直流永磁电机的转子相连，直流永磁电机转子与定子通过屏蔽套隔离；所述的直流永磁电机最高转速至少达到3600转/分钟；

所述的缓冲增压腔用于将离心端出口高速有压流体快速降速并增压；在排气自吸阶段，降低气液混合流体流速的同时消减气泡破碎；在非排气阶段，降低流动压损的同时实现对离心端出口流体的缓冲增压。

所述的气液混合腔带有回流孔，通过所述的回流孔与气液分离室联通。

进一步说，所述的缓冲增压腔出口在平面内沿周向或径向分布，或者在空间上布置孔隙。

进一步说，所述的缓冲增压腔为多孔隙单层板、多孔隙层板串联结构、多孔隙空间结构、多孔隙介质填充结构、单个迂回流道组合的结构或者多个迂回流道组合的结构。

进一步说，所述的多孔隙层板串联结构的缓冲增压腔内增设固定式或者转动式导叶，或者将缓冲增压腔进出口设置为可转动导叶。