專利名稱：固液氣多相流無軸封立式砂漿離心泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及離心泵，尤其涉及固液氣多相流無軸封立式砂漿離心泵。
對于一般離心泵，若運行工況含有氣體，而且間歇工作，長時間運行將對有軸封的離心泵有較大的損害；該泵運行時，由于轉(zhuǎn)速較高，常常在泵槽內(nèi)形成較大的旋渦，可能產(chǎn)生旋渦攜裹泵槽上方的空氣大量進入葉輪而發(fā)生氣堵現(xiàn)象，這將嚴重影響泵的性能；此外，一般離心泵因水力設(shè)計及材料性能不符合固液氣三相流特點，從而造成運行達不到設(shè)計點、效率低、耐磨性差。
本實用新型的目的是提供一種允許間歇供料，滿足長時間可靠運行要求的固液氣多相流無軸封立式砂漿離心泵。
為了達到上述目的本實用新型采取下列措施，它包括電機，電機帶動主軸，主軸上連有過流部件，過流部件包括蝸殼，蝸殼內(nèi)設(shè)有與主軸相連的葉輪。特征是它具有泵槽，泵槽下設(shè)有泵槽支架，泵槽上設(shè)有軸承座支架、電機座架，在電機座架上設(shè)有電機，在電機上設(shè)有電機皮帶輪，在軸承座支架上設(shè)有軸承座，在軸承座中設(shè)有主軸，主軸上端設(shè)有主軸皮帶輪，經(jīng)皮帶與電機皮帶輪相接，主軸另一端垂直穿過泵槽與過流部件相接，過流部件具有蝸殼，蝸殼上、下設(shè)有蓋板、底板，蝸殼內(nèi)設(shè)有葉輪，葉輪與主軸相接，泵槽側(cè)壁設(shè)有進料口、溢流口，在泵槽底部設(shè)有導流隔板。
本實用新型的優(yōu)點流體經(jīng)進料口流入泵槽，并在泵槽內(nèi)形成一定高度的液層，液層的高度由泵槽高度決定，并設(shè)溢出管來防止流量過大而產(chǎn)生冒槽等不良后果。正常工作時此液層將葉輪與泵槽上方的空氣隔絕，起到密封作用而取代了填料密封和機械密封形式。由于沒有填料箱，也不需要壓力水進行軸封，因此非常適合于介質(zhì)中夾帶泡沫等含有相當氣體的工況，且允許間歇供料，滿足長時間可靠運行要求。
以下結(jié)合附圖作詳細說明。



圖1是固液氣多相流無軸封立式砂漿離心泵結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是過流部件結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是蓋板結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是蓋板剖視圖。
固液氣多相流無軸封立式砂漿離心泵包括電機，電機帶動主軸，主軸上連有過流部件，過流部件包括蝸殼，蝸殼內(nèi)設(shè)有與主軸相連的葉輪，特征是它具有泵槽8，泵槽下設(shè)有泵槽支架14，泵槽上設(shè)有軸承座支架4，電機座架1，在電機座架上設(shè)有電機2，在電機上設(shè)有電機皮帶輪3，在軸承座支架上設(shè)有軸承座5，在軸承座中設(shè)有主軸16，主軸上端設(shè)有主軸皮帶輪，經(jīng)皮帶與電機皮帶輪相接，主軸另一端垂直穿過泵槽與過流部件相接，過流部件具有蝸殼10，蝸殼上、下設(shè)有蓋板17、底板18，蝸殼內(nèi)設(shè)有葉輪7，葉輪與主軸相接，泵槽側(cè)壁設(shè)有進料口13、溢流口15，在泵槽底部設(shè)有導流隔板9、12。
設(shè)計時，首先根據(jù)流量和轉(zhuǎn)速決定需要的密封液層的高度，從而得出泵槽的高度。泵槽為近似四方形箱體，其長度由主軸裝配及電動機安裝尺寸決定，另外要確保泵的平衡。根據(jù)流量在40～400m3/h及轉(zhuǎn)速在1000～2950rpm的范圍，泵槽高度在350mm～800mm之間，另外設(shè)溢流管來防止流量過大而產(chǎn)生冒槽等不良后果。
第二，過流部件的設(shè)計符合固液氣三相流理論，從而具有較高的效率和耐磨性。對于葉輪，根據(jù)運行時顆粒在葉輪的實際運動軌跡而選擇合適的進出口角度，以減少固體顆粒與葉片工作面相碰撞的幾率葉片入口角24～34度、葉片出口角為15～30度。為減少磨損并同時保證設(shè)計揚程而選擇最佳的葉片數(shù)目為4～6片。并控制葉輪與蓋板、底板之間的間隙，以減少容積泄漏及圓盤摩擦損失，提高效率，葉輪與蓋板之間的徑向密封間隙0.5～1.3mm、葉輪與底板之間的間隙是葉輪外徑的5％。對于蝸殼，過流斷面采用矩形斷面使各壁面磨損均勻，避免了因采用傳統(tǒng)的梯形斷面造成嚴重局部磨損。
第三，在過流部件的蓋板上設(shè)置隔板19，隔板數(shù)為3～5片，隔板沿蓋板徑向排布。在泵運行時，由于軸的轉(zhuǎn)速較高，常常會攪動泵槽內(nèi)液層形成較大的旋渦，這種旋渦發(fā)展到一定時候，特別是在流層高度不足時，非常容易將泵槽上方的空氣大量攜裹進入葉輪而導致氣堵現(xiàn)象，這將嚴重影響泵的運行性能。同時，由于軸在泵槽內(nèi)的旋轉(zhuǎn)作用在葉輪入口處的預(yù)旋也較嚴重，這對泵的揚程有較大的影響。此隔板的作用是運行時隔斷大旋渦，防止泵槽上方的空氣大量進入葉輪而產(chǎn)生氣堵，并可消除流體在葉輪入口處的預(yù)旋而提高泵的揚程。
最后，根據(jù)磨粒的沖蝕理論和材料性能研究結(jié)果，本泵的過流部件(葉輪、蝸殼、蓋板、底板)都采用耐磨材料。其一為鑄鐵Cr15Mo3，其表面硬度經(jīng)熱處理可達HRC60～65。其二為貝氏體低合金鑄鐵材料，具有較高的硬度和韌性指標。其材料成分如下Cr1.5％ Mo0.7～1％ Cu0.5％Mn1～1.5％ C0.5～0.7％
權(quán)利要求1．一種固液氣多相流無軸封立式砂漿離心泵，它包括電機，電機帶動主軸，主軸上連有過流部件，過流部件包括蝸殼，蝸殼內(nèi)設(shè)有與主軸相連的葉輪，其特征在于它具有泵槽[8]，泵槽下設(shè)有泵槽支架[14]，泵槽上設(shè)有軸承座支架[4]、電機座架[1]，在電機座架上設(shè)有電機[2]，在電機上設(shè)有電機皮帶輪[3]，在軸承座支架上設(shè)有軸承座[5]，在軸承座中設(shè)有主軸[16]，主軸上端設(shè)有主軸皮帶輪，經(jīng)皮帶與電機皮帶輪相接，主軸另一端垂直穿過泵槽與過流部件相接，過流部件具有蝸殼[10]，蝸殼上、下設(shè)有蓋板[17]、底板[18]，蝸殼內(nèi)設(shè)有葉輪[7]，葉輪與主軸相接，泵槽側(cè)壁設(shè)有進料口[13]、溢流口[15]，在泵槽底部設(shè)有導流隔板[9]、[12]。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種固液氣多相流無軸封立式砂漿離心泵，其特征在于所說過流件的蓋板上設(shè)有隔板[19]，隔板數(shù)為3～5片。
3．根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種固液氣多相流無軸封立式砂漿離心泵，其特征在于所說泵槽的高度為350～800mm。
4．根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種固液氣多相流無軸封立式砂漿離心泵，其特征在于所說葉片的入口角為24～34度，葉片的出口角為15～30度。
5．根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種固液氣多相流無軸封立式砂漿離心泵，其特征在于所說葉輪與蓋板之間的徑向密封間隙為0.5～1.3mm，葉輪與底板之間的間隙為葉輪外徑的5％。
6．根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種固液氣多相流無軸封立式砂漿離心泵，其特征在于所說蝸殼過流斷面為矩形。
7．根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種固液氣多相流無軸封立式砂漿離心泵，其特征在于所說過流部件采用耐磨鑄鐵Cr15Mo3和貝氏體低合金鑄鐵材料，其成份為Cr1.5％,Mo0.7～1％,Cu0.5％,Mn1～1.5％,C0.5～0.7％。
專利摘要一種固液氣多相流無軸封立式砂漿離心泵。它具有泵槽,泵槽下設(shè)有泵槽支架,泵槽上設(shè)有軸承座支架、電機座架,在電機座架上設(shè)有電機,在電機上設(shè)有電機皮帶輪,在軸承座支架上設(shè)有軸承座,在軸承座中設(shè)有主軸,主軸上端的皮帶輪經(jīng)皮帶與電機皮帶輪相接,主軸另一端垂直穿過泵槽與過流部件相接。本實用新型采用一種無軸封,適合于固液氣三相流動的砂漿離心泵,允許間歇供料,并滿足長時間可靠運行要求。
文檔編號F04D7/04GK2327814SQ9724813
公開日1999年7月7日 申請日期1997年11月3日 優(yōu)先權(quán)日1997年11月3日
發(fā)明者王樂勤, 呂不方, 朱祖超 申請人:浙江大學