[实用新型]渔用换水泵

说明书

本实用新型属于一种渔业换水机械，特别是属于一种用于网箱养鱼装置上的渔用换水泵。

在渔业生产中，尤其是池塘、养鱼水槽等水产养殖生产中，目前多采用市售的潜水泵、混流泵和轴流泵等型式的水泵，将水提升到所需的高度，进行水体循环、净化等，因此较为适用。但是在某些渔业生产的使用场合，现有的水泵则不甚适用。例如：网箱养鱼的水体交换  一直来依靠水流、风力和鱼的游动被动廉价地进行，但随着网箱养鱼的技术和应用范围的扩大（养殖鳗、虾、鱼种培育配套等）使用网箱的网目变小，使得仅通过采用网箱去污、防污的方法来解决水体被动交换的问题显得日益困难；而若简单地移用现有的泵水机械，则存在着下述缺陷：1、现有水泵设计扬程较高，结构较复杂、工艺要求亦较高（例如叶轮与叶轮室之间的间隙要求较小等）；2、单位能耗的换水量较少，不经济；3、泵出的水流所具有的能量（动能和势能）较大，对养殖鱼的冲击影响较大或不易调节成适宜流速；4、现有泵的重量、流量、安装、外形、结构等参数和特征与柔软的网箱体安装位置及渔业生产对泵进行换水的工况要求差距较大，不适配。由此可见，现有公知的水泵尚难满足渔业生产中诸如低能耗地进行水体有效交换、流动等某些生产场合的实际需求。

本实用新型的目的是提供一种结构简单，重量轻，安装方便，单位能耗换水量大，设计扬程、流量等参数与水体交换等使用工况要求较匹配、适用的渔用换水泵。

本实用新型的主体解决方案是这样的：泵体呈腰鼓状、喇叭状及类似形状，内缘光顺，其长度与出水口径之比为0.2～2.5，且包括进、出水口在内的整个换水泵的过流组件全部没于水面下；受动力机驱动的工作轴通过支撑体等设定在泵体的中心线上，并带动与其连成一体的叶轮旋转泵水。其中，所述的支撑体可以是数根在泵体内呈径向布置的光滑杆，一端与泵体连接，另一端固定在同一轴套上；也可以是其一端直接或通过预设的固定耳等与泵体的端部或外部相连接，另一端则与装有动力机的浮力密封体或密封潜水电动机的壳体相接等。在结构上可去除了通常叶轮式水泵的肘管、吸入管道、底阀、座体等结构，并将叶轮按照渔业生产所需的工况要求（例如排出扬程的设计点为0.15～1.20米，尤以0.30～0.80米为佳，流量为30～500米³／时，功率0.1～4.0千瓦等）系列设计，以克服公知水泵在此长时耗电大、不经济的通病。同时，将通常轴流泵的上、下泵体合二为一，泵体总长度与泵出水口径之比缩小为0.2～2.5，泵体与叶轮外缘间的环形间隙亦可适当放宽要求，导叶体的宽度可缩小至通常泵的1／2左右，甚至完全不用。从而使得悬臂式或双支承式的轴系结构及泵的制造工艺等也可得到明显的减化。所述的换水泵的叶轮、泵体等结构，也利于按正反双向设计，以随时转换水流进、出流向，满足渔业生产的需求。

同时，由于渔用换水泵使用时，常需在泵体的进、出口等处设置拦鱼栅或拦污栅等，而换水泵本身的设计扬程较低。为了减少本换水泵的水头损失，提高水力效率，并结合渔业生产的实际，在上述设计扬程的范围内，以将换水泵出水流速设计在1.0～3.0米／秒较适宜。又由于泵的轴功率为：

N＝ (rQH)/(1000η) ＝ (γπHVD²)/(4000η)

设功率系数K_N＝ (rπHV)/(4000η)

则 N＝K_ND²

式中 r——泵输送液体的重度（牛顿／米³）

H——泵的扬程（米）

Q——泵的流量（米³／秒）

η——泵的效率

V——泵的出口输液平均流速（米／秒）

D——泵的出口直径（米）

N——泵的轴功率（千瓦）

由于本实用新型所述的换水泵系争对渔业生产的具体、特定的工况要求而设计，故功率系数K_N可取值在5.0～29.0之间，尤以11.0～19.0为宜。此值远小于轴流水泵等公知水泵的选用范围，从而克服了超低设计扬程水泵的总效率不易保持较高的常识，使该泵的单位换水量所需能耗远小于现有水泵。

在动力匹配的形式上，采用电动机或柴油机单机匹配驱动，也可由较大功率的动力机，通过液压传动或机械联轴等传动方式驱动换水泵工作。