[发明专利]双吸单级自吸式离心泵

说明书

本发明涉及一种双吸单级自吸式离心泵。

从过去以至沿袭到迄今，综观国内国外所有的离心泵和自吸式离心泵，多级离心泵和多级自吸式离心泵以及各类串并联自吸泵，虽然它们具有一定的功能，且能满足一定工况场合下的使用要求，但均无法解决和满足在两至三种流量工况下，泵出口压力或泵扬程保持恒定这一特殊工况的使用要求。因而，以往在这种场合下，均采用的是将两台以上泵单独配套并联使用来解决这一难题。这样，势必成倍地增加设备投资，而且在机动设备（例如拖车泵，发动机泵，载泵车，加油车，船舶舰艇）上，由于安装条件的限制，又往往无法实现，从而在很大程度上限制了设备的性能和用途。鉴于国防建设和海军作战补给燃油的需要，此项难题显得更为突出，按照常规以至根本无法解决和突破。针对这一问题和现状，显而易见，发明和研制一种结构紧凑，重量轻，体积小，密封可靠，自吸性能好的双吸单级自吸式离心泵来达到一泵多用和满足泵双工况以上流量下泵扬程保持不变的使用要求以及扩大自吸式离心泵的应用范围是很有必要的。

本发明的目的就是提出一种利用泵本身内部结构来完成自吸功能，且泵具有多性能特性的，泵在两至三种流量工况下，泵扬程保持恒定的双吸单级自吸式离心泵，来满足一些特殊场合的应用需要。

本发明的任务是通过下述技术方案来实现的。

本发明的基本结构型式是泵具有一个双吸离心工作叶轮，其双吸离心工作叶轮相当于两个背靠背的单个离心工作叶轮合二为一组成，叶轮中两个叶片的流道由叶轮中的中间挡板隔开，形成各自独立的通道，两个叶片流道中的叶片是同方向的。该结构的泵壳内具有一个涡壳流道，一个相应的隔舌，一个压水室扩散管，一个气液分离室，一个储液室，两个吸入室，一个排出口和一至二个回流孔。上述特征的涡壳流道、隔舌、压水室扩散管、气液分离室、储液室、回流孔、吸入室和排出口构成了泵壳的主体。该结构的双吸离心工作轮和泵轴一起装在泵壳的一个涡壳流道内。泵壳的涡壳流道位于泵壳的中间，与泵壳铸成一体。压水室扩散管和涡壳流道相通，位于泵壳的上方。气液分离室也位于泵壳的上部。储液室位于泵壳的下部。隔舌位于压水室扩散管与涡壳流道的连接部位。回流孔设计位于泵壳涡壳流道的下方，且处于从隔舌顶端起点的170～210度处，它将泵壳的储液室与涡壳流道串通起来。两个吸入室的口径均小于排出口，进口位于泵壳的左右侧上端，其下端分别直通双吸离心工作叶轮的两个吸入口。排出口位于泵壳的顶部。

装置中的压水室扩散管平滑过渡，出口正对泵壳的排出口，出口处还有15～25度的斜面，它的内表面由若干个连续的、尺寸不同的梯形截面或其它形状截面组成。

装置中的隔舌与叶轮外缘之间的间隙为0.5～1mm。

装置中的回流孔的形状为腰形或矩形，也可以是圆形。

装置中的回流孔可以设计为两个，也可以设计为一个。设计为两个回流孔时其回流孔的位置对称分布。如设计一个回流孔时，可以布置在涡壳流道的左侧，也可以布置在涡壳流道的右侧。

本发明装置的工作原理和工作过程如下：

1、当泵处于大流量工作状态时：此时，通过控制管路系统，可使左、右吸入室均进液。这样，当泵在动力驱动机带动下正常起动后，双吸离心工作叶轮在存有一定液体的泵壳内随着泵轴一起高速旋转，并且搅动泵壳内所存的液体。于是，将泵储液室内所存的液体和泵左、右吸入室以及管路中的空气一起吸入叶轮左、右工作的两个通道，使水和空气在叶轮内得以完全混合。在离心力的作用下，液体夹带着气体流向叶轮外缘，在叶轮的外缘上形成一层白色气液混合体及高速旋转的液环。气液混合体和液环与叶轮一起旋转，当混合体与液环经过隔舌时，大部分气液混合体和液环被刮到泵涡壳流道内，并通过压水室扩散管进入气液分离室。此时，由于流速突然降低和气液比重的不同，较轻的气体从混合体中被分离出来，气体通过泵壳排出口继续上升排出。脱气后的液体沿涡壳流向储液室，并经泵壳涡壳流道下部的左、右侧回流孔回流，再次进入双吸离心工作叶轮，与叶轮内部从吸入管路中吸入的气体再次混合，重新参与带走空气的循环工作。如此周而复始地反复吸气，脱气，吸入管道内的空气不断减少，直至排尽气体，吸上液体为止，完成泵的自吸过程。从而使泵投入正常的输液工作。泵正常工作的输出流量为泵左、右吸入室进入叶轮左、右工作通道输出流量的两者之和。