專利名稱：雙離心輸送流體方法及其裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于流體輸送方法及裝置，適用于離心泵和風機的設計制造和改造現(xiàn)有設備。
流體輸送量最大的是水，主要是靠離心泵來輸送，現(xiàn)有的離心泵(見

圖1、圖2)在工業(yè)、農業(yè)城市人民生活用水中都起到了類似心臟輸送血液性質的作用，用途極為重要廣泛，在各種機械設備中，數(shù)量僅次于電機占第二位，而其耗電總量則占第一位，并約占一個口中家總耗電量的四分之一(見高等學校教材《泵與風機》第11頁及《泵手冊》美I、J德拉西克等編著及譯者序言)。
這些離心泵設備結構簡單，緊湊，體積小運量大，優(yōu)點突出，但一直認為離心泵存在以下的重要事實與口內外對離心泵原理的說法存在突出矛盾。重要事實第一，緊湊的泵殼直接正面對抗葉輪因旋轉產生離心力而甩出的徑向高速流體，必然使之強烈受阻而顯著降壓減速。第二，泵殼里的壓力對葉輪出口處的壓力不是加壓而是減壓。第三、離心泵和風機出口處的水壓和風壓與葉輪出口處的理論計算公式計算的壓力相差數(shù)字很大，有的相差數(shù)十倍以上，這是現(xiàn)有離心泵和風機實際存在的屬基本原理性質的突出矛盾。
這樣，對離心泵泵殼與葉輪形成的此一突出矛盾，如能得到解決和有所改進的話，必然會產生離心泵和風機既提高效率又能降低能耗。
要消除原泵殼正對葉輪的阻力損失，必須改革原有泵殼的結構形式，但如何有效收集和引導葉輪甩出的強壓高速流體進入輸送管導，而又不會像原泵殼必然引起的強烈抗阻和摩擦損失，沒有特定有效的新科技方案和措施方法，是不可能的，這就是現(xiàn)有條件難以解決的科技難題所在。
經過長期研究，最后并經過試驗證實，已獲得解決此一突出矛盾的有效方案和方法，要點是一、改革現(xiàn)有離心泵泵殼結構形式，取消現(xiàn)用封閉死葉輪排出口的泵殼(圖1、離心泵簡圖3)，改為正對葉輪排口開放的導流槽(8)(見圖3)，消除原泵殼與葉輪排出高速流體直接對抗現(xiàn)象。
二、設置一圓環(huán)形圓管或輸出口直徑大，相對方直徑小的帶錐形環(huán)形圓管(9)(圖3圓環(huán)錐形圓管)此環(huán)形圓管一側開一進料縫(10)(圖3)縫寬與葉輪排出口內凈寬相適應，最寬兩者相同，還應根據料縫圓環(huán)直徑增大作相應縮小，此進料縫兩邊與相對應的導流槽兩邊緊密聯(lián)結，以保證葉輪甩出流體切線給入圓管，而在圓管內形成高速旋流為原則，必相隨產生離心力，而形成離心泵和風機的第二次離心力此離心力顯著增加管內流體壓力，從而提高輸出流體的壓力。
三、管內旋轉流體旋轉方向與切線進料方向一致再通過進料縫邊的導流工藝處理后，即消除了原泵殼正面對抗的阻力，既有利于降低能耗，又有利于提高效率，并減輕了填料函及密封環(huán)的壓力。
四、在相對于輸出口的環(huán)形圓管另一端的中間設一隔斷片(12)(圖4)，隔斷兩方流體相互抵觸或干擾，既保證了管內流體的壓力不減，又促使其流向一致向輸出口流出，而保持了雙離心造成的高壓。
五、設置圓緩過渡的三岔型導向會合管(11)(圖4)將兩方會合的流體引導為向外輸出的會合，把因兩股流體會合而產生的抵觸和干擾變?yōu)榉较蛞恢孪蛲?，從而互相推動，有利提高輸出壓力?br> 換言之，本發(fā)明方法及其裝置為
其方法包括采用葉輪(1)，葉片(2)和轉軸(4)填料箱(5)等常規(guī)部件的輸送法，其特征在于(a)用圓周開口型導流槽(8)取代原來封閉死葉輪的泵殼(3)，消除葉輪甩出的高速流體正面受阻現(xiàn)象，而保持原有的高速。
(b)圍繞導流槽(8)，設圓環(huán)形錐形圓管(9)該圓管對導流槽一側圓周開一進料縫(10)與導流槽兩邊密封聯(lián)結，并保證流體切線給入圓管內，而使之形成高速旋流，又產生強離心力，從而形成雙離心力，顯著增加管內流體壓力，增壓輸送流體。
(c)進料縫(10)和導流槽兩邊聯(lián)接安裝的要求是導流槽排出的流體不能由圓管中心給入，且以同圓管呈切線給入為為最佳，以保證給入圓管流體形成高速旋流。
其裝置包括按常規(guī)方法采用的葉輪(1)、葉片(2)、轉軸(4)、填料箱(5)和底閥(6)等按常規(guī)方法連接的部件，其特征在于(a)取代原來封閉死葉輪的泵殼(3)的圓周開口型導流槽(8)導流槽兩邊端點與進料縫兩邊緊密相聯(lián)，(b)在上述導流槽(8)外緣設圓環(huán)形錐形圓管或輸出方直徑大相對方直徑小的圓環(huán)形錐形圓管(9)，該圓管(9)的管徑與處理量相適應，該圓管(9)一側沿整個圓周開一縫寬與葉輪出口內凈寬相適應的進料縫(10)。
(c)在上述圓環(huán)形錐形圓管(9)向輸出方匯合處設置一個三岔形導向匯合輸出管(11)，(d)在沿著上述三岔形導向匯合輸出管(11)的輸出接口(13)的圓管軸心指向葉輪(1)的方向與上述圓環(huán)錐形管(9)的交接處設置一隔斷片(12)。
上述圓管(9)一側沿整個圓周開一縫寬與葉輪出口內凈寬相適應的進料縫(10)，其最大寬度小于或等于葉輪出口凈寬，并可隨進料縫圓環(huán)直徑增大作相應縮小。
本發(fā)明方法及其裝置經試驗取得如下對比試驗結果(其中，現(xiàn)通用泵簡稱原泵、雙離心輸送流體泵簡稱革泵)1、對比條件兩種泵進出水口徑都是φ38mm，除更換兩個方案不同的泵殼而外，其他條件完全相同，單位時間電耗一樣，而革泵在同一時間內較原泵泵水量提高百分率(%)，亦即節(jié)電提高百分率(%)。
2、對比結果進出水管彎頭不同兩項共9次對比結果如下項目 沖壓彎頭接管4次平均 牙接彎頭接管5次平均革泵泵水量(kg/分) 262 203.6M/小時 15.72 12.22原泵泵水量(kg/分) 232.5 172M/小時 13.95 10.33對比結果+% +12.68% +18.20%由此可見，本發(fā)明由于采用了上述方法及裝置，經過兩種對比試驗結果雖因受現(xiàn)實條件的嚴重制約，有多項上述要點，未能按設計實現(xiàn)的情況下，仍然得出提高效率和節(jié)電較為顯著的結果。革泵較原泵提高效率和節(jié)電都達10%以上，因而基本實現(xiàn)了本發(fā)明的目的。
附圖及說明圖1為現(xiàn)有離心泵簡圖側視示意圖;
圖2為現(xiàn)有離心泵簡圖正視示意圖;
圖3為雙離心輸送流體方法及其裝置簡圖側視示意圖;
圖4為雙離心輸送流體方法及其裝置簡圖正視示意圖。
圖中各標號分別為1-葉輪;2-葉片;3-現(xiàn)用泵泵殼;4-泵軸;5-填料箱;6-底閥;7-壓水管;8-導流槽;9-圓環(huán)錐形圓管;10-進料縫;11-三岔型導向會合管;12-隔斷片;13-輸出管。
以下是實現(xiàn)本發(fā)明的最好方式實施原則為它包括按常規(guī)方法所采用的葉輪(1)，葉片(2)和轉軸(4)填料箱(5)等輸送法，其特征在于用圓周開口型導流槽(8)取代原來封閉死葉輪的泵殼(3)。
設圓環(huán)形圓管或輸出方直徑大相對方直徑小的圓環(huán)形錐形圓管(9)管徑與處理量相適應，圓管一側整個圓周開一進料縫(10)縫寬與葉輪出口內凈寬相適應，最寬兩者相同，隨進料縫圓環(huán)直徑增大作相應縮小，導流槽兩邊端點與進料縫兩邊緊密相聯(lián)，并保證葉輪甩出高速流體，給入圓管內，而使之形成高速旋流，成為旋流離心管，產生較強離心力，從而形成第二次離心力(雙離心力)。顯著增加圓管內流體壓力，增壓輸送流體。
為保證上項圓環(huán)形錐圓管形成高速旋流，進料縫(10)和導流槽(8)兩邊聯(lián)接安裝的要點是。第一不能由管的中心給入，第二呈切線給入為最佳，但只要在管內形成旋流，產生第二次離心力都屬本發(fā)明的權利保護范圍。
圓環(huán)錐形圓管(9)由葉輪圓周向輸出方匯合時，設一三岔導向會合輸出管(11)，使兩方匯合的流體引導到方向一致向輸出方才會合，把流體會合時相互抵觸和干擾變?yōu)榉较蛞恢孪嗷ネ苿哟龠M有利于提高輸出壓力。
在相對于輸出管(13)另一端的圓管中間設一隔斷片(12)，隔斷兩邊流體的相互碰撞和干擾保證管內流體壓力穩(wěn)定。
具體方法及其裝置為1、在試驗階段已經多次證實有效的方式和做法，用本發(fā)明權利要求書的特征及附圖3、圖4雙離心輸送流體方法及裝置的形式，針對所要改造原有離心泵的規(guī)格，確定雙離心輸送流體泵相對應的規(guī)格，再根據所要改造泵泵殼的安裝聯(lián)結的要求，做好雙離心輸送流體泵的新型泵殼，換掉舊泵殼即可實現(xiàn)采用雙離心輸送流體泵在生產上實現(xiàn)高效節(jié)能的要求。
2、在制作雙離心輸送流體方法的新泵殼時，可采取將權利要求書的特征及附圖3、圖4形式與原泵體聯(lián)為一體，用鑄件一次成型的辦法有效解決。
3、我們現(xiàn)正在按上述做法實施改造一臺30KW單吸泵及一臺185KW雙吸泵的工作，已進入到根據將新特征與原泵體聯(lián)為一體設計圖紙制作模型階段，模型完成，澆鑄出鑄件經機加工后，即可更換事前已確定的舊泵殼而實現(xiàn)新型雙離心輸送流體在工業(yè)生產上投產。實現(xiàn)預計要求后，即加速改造現(xiàn)有離心泵的工作。
4、離心風機的改造實施，在離心泵實施肯定之后，即照上述步驟及方式進行。
本實施例實施的方法、設計原則及裝置所取得的效果，基本上與本發(fā)明所欲達到的效果相吻合。
權利要求
1.一種雙離心輸送流體方法，它包括采用葉輪(1)，葉片(2)和轉軸(4)填料箱(5)等常規(guī)部件的輸送法，其特征在于(a)用圓周開口型導流槽(8)取代原來封閉死葉輪的泵殼(3)，消除葉輪甩出的高速流體正面受阻現(xiàn)象，而保持原有的高速，(b)圍繞導流槽(8)，設圓環(huán)形錐形圓管(9)，該圓管對導流槽一側圓周開一進料縫(10)與導流槽兩邊密封聯(lián)結，并保證流體切線給入圓管內，而使之形成高速旋流，同時產生強離心力，從而形成雙離心力，顯著增加管內流體壓力，增壓輸送流體，(c)進料縫(10)和導流槽兩邊聯(lián)接安裝的要求是導流槽排出的流體不能由圓管中心給入，且以同圓管呈切線給入為最佳，以保證給入圓管流體形成高速旋流。
2.一種雙離心輸送流體裝置，它包括接常規(guī)方法采用的葉輪(1)、葉片(2)、轉軸(4)、填料箱(5)和底閥(6)等按常規(guī)方法連接的部件，其特征在于(a)取代原來封閉死葉輪的泵殼(3)的圓周開口型導流槽(8)導流槽兩邊端點與進料縫兩邊緊密相聯(lián)，(b)在上述導流槽(8)外緣設圓環(huán)形錐形圓管或輸出方直徑大相對方直徑小的圓環(huán)形錐形圓管(9)，該圓管(9)的管徑與處理量相適應，該圓管(9)一側沿整個圓周開一縫寬與葉輪出口內凈寬相適應的進料縫(10)。(c)在上述圓環(huán)形錐形圓管(9)向輸出方匯合處設置一個三岔形導向匯合輸出管(11)，(d)在沿著上述三岔形導向匯合輸出管(11)的輸出接口(13)的圓管軸心指向葉輪(1)的方向與上述圓環(huán)錐形管(9)的交接處設置一隔斷片(12)。
3.根據權利要求2所述雙離心輸送流體裝置，其特征在于上述圓管(9)一側沿整個圓周開一縫寬與葉輪出口內凈寬相適應的進料縫(10)，其最大寬度小于或等于葉輪出口凈寬，并可隨進料縫圓環(huán)直徑增大作相應縮小。
全文摘要
一種雙離心輸送流體方法及其裝置，現(xiàn)有離心泵存在著緊湊的泵殼(3)直接正面對抗葉輪(1)甩出的高速流體，使之強烈受阻而降壓減速的突出矛盾，本發(fā)明把封閉死葉輪的泵殼，改革為正對葉輪開放的導流槽(8)，設一圍繞導流槽的圓環(huán)錐形圓管(9)，開一進料縫(10)與導流槽聯(lián)結，葉輪甩出的高速流體，切線進入圓管，形成高速旋流而產生離心力，成為雙離心輸送流體有效增壓輸送這一方法，并易于通過改造現(xiàn)有設備而較快實現(xiàn)本發(fā)明。
文檔編號F04D17/08GK1084257SQ9211078
公開日1994年3月23日 申請日期1992年9月14日 優(yōu)先權日1992年9月14日
發(fā)明者李季, 李克源 申請人:李季