本發(fā)明是一種泵結(jié)構(gòu),適用于離心式透平機械領(lǐng)域,適用于離心泵機組的設(shè)計,特指一種自平衡雙進(jìn)雙出離心泵結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù):
作為重要的能量轉(zhuǎn)換裝置,泵類產(chǎn)品在國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中發(fā)揮著重要作用,其中大部分是離心泵。離心泵在運行的過程中,存在諸多問題。由于葉輪前、后蓋板不對稱以及液流方向發(fā)生變化,轉(zhuǎn)子上作用著軸向力,可能使轉(zhuǎn)子與固定件接觸,使泵無法正常運行;非設(shè)計工況下,由于蝸室各端面中的壓力不相等以及葉輪周圍液體壓力分布不均勻,產(chǎn)生作用于葉輪上的徑向力,徑向力的影響隨著泵尺寸的增大而增大,不但會引起密封環(huán)和軸套的迅速磨損,而且,較大的徑向力會使軸因疲勞損壞;非設(shè)計工況下運行時產(chǎn)生的空化、回流以及二次流等不穩(wěn)定流動引起管路系統(tǒng)內(nèi)流動噪聲;水泵在運行過程中,交流電機上安裝的風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生強烈的空氣動力性噪音。為達(dá)到提高流量或揚程的目的,對水泵進(jìn)行串并聯(lián)使用,機組需要兩臺離心泵,而且占地面積龐大。
現(xiàn)有離心式透平機械設(shè)計領(lǐng)域用離心泵機組存在軸向力和徑向力平衡難、噪聲大、小流量運行不穩(wěn)定、多工況使用不便等問題。因此,平衡軸向力與徑向力、降低交流電機噪聲以及優(yōu)化機組機構(gòu)是提高離心泵機組性能和增強商業(yè)價值的關(guān)鍵。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提出一種自平衡雙進(jìn)雙出離心泵,以提高離心泵機組的可靠性并擴大產(chǎn)品的適用范圍。
為了解決以上技術(shù)問題,本發(fā)明采用的具體技術(shù)方案如下:
一種自平衡雙進(jìn)雙出離心泵結(jié)構(gòu),其特征在于包括:離心泵a(1)、交流電機(2)、離心泵b(3);所述離心泵a(1)有進(jìn)口a(6)和出口a(4)、所述離心泵b(3)有進(jìn)口b(7)和出口b(5),所述離心泵a(1)和離心泵b(3)水力設(shè)計一致,兩離心泵呈180°對稱布置,用緊固螺釘連接于交流電機(2)的兩端,進(jìn)口a(6)、出口a(4)和進(jìn)口b(7)、出口b(5)均位于交流電機(2)兩側(cè),進(jìn)口a(6)、出口a(4)和進(jìn)口b(7)、出口b(5)以180°對稱布置,交流電機內(nèi)壁布置銅管(31),所述銅管(31)、為雙“u”型結(jié)構(gòu)環(huán)繞整個交流電機(2)內(nèi)壁,從離心泵a(1)和離心泵b(3)的出口a(4)、出口b(5)分別引流對交流電機(2)內(nèi)壁進(jìn)行冷卻,冷卻水分別回流至進(jìn)口a(6)、進(jìn)口b(7),出口a(4)、出口b(5),根據(jù)工作需要出口a(4)、出口b(5)可分別連接至不同管道獨立運行,也可連接至共同管道形成兩泵并聯(lián),出口a(4)也可連接至進(jìn)口b(7)形成兩泵串聯(lián)。
離心泵a(1)和離心泵b(3)水力設(shè)計一致,并呈180°對稱布置,用緊固螺釘連接于交流電機(2)的兩端,用以自動平衡泵運行過程中產(chǎn)生的軸向力和徑向力。
通過自循環(huán)冷卻技術(shù)對交流電機(2)內(nèi)壁進(jìn)行冷卻,降低噪聲。
根據(jù)使用需要將出口a與出口b并聯(lián),出口a與進(jìn)口b串聯(lián),從而減小泵的體積和制造成本,擴大泵組適用范圍。
交流電機冷卻水引回泵的進(jìn)口,并且入射的角度與來流方向一致、入射口沿管路直徑均勻布置,可以抑制泵的回流、改善泵的空化性能。
本發(fā)明的工作過程為:流體經(jīng)泵進(jìn)口a(1)、進(jìn)口b(2)進(jìn)入葉輪a(9)、葉輪b(13),葉輪對流體做功,使流體到達(dá)出口a(4)、出口b(5),出口a(4)和出口b(5)處的高壓水通過自循環(huán)冷卻裝置:濾網(wǎng)(15)、疏通螺釘(16)、圓形容腔(17)、溫度計(18)、節(jié)流套(19)、第一軸承冷卻容腔(20)、冷凝交流電機殼(21)、直肋肋片(22)、第二軸承冷卻容腔(23)、節(jié)流閥門(24)、連接管(25)、射流管(26),對交流電機冷卻后流回進(jìn)口(6)、進(jìn)口(7)以帶走熱量。出口a(4)、出口b(5)處的液流可根據(jù)工作使用需要分別連接至不同管道,也可連接至共同管道形成兩泵并聯(lián),出口a(4)也可連接至進(jìn)口b(7)形成兩泵串聯(lián)。
本發(fā)明的有益效果在于:本發(fā)明的自平衡雙進(jìn)雙出離心泵由于兩離心泵水力設(shè)計相同且布置在交流電機軸的兩側(cè),降低了生產(chǎn)成本,可自動平衡泵機組運行時的軸向力,兩離心泵沿軸周向呈180°布置可平衡泵機組在非設(shè)計流量運行時產(chǎn)生的徑向力,自循環(huán)冷卻系統(tǒng)的球形容腔容量大,可減小流阻壓力,兩離心泵可自由串并聯(lián)組合大大拓寬了機組的適用范圍,同時由于采用了自循環(huán)冷卻裝置降低了機組運行噪聲,具有自平衡、低振動低噪聲、運行可靠和成本低等優(yōu)點。
附圖說明
圖1:本發(fā)明自平衡雙進(jìn)雙出離心泵結(jié)構(gòu)示意圖
圖2:本發(fā)明自平衡雙進(jìn)雙出離心泵兩泵安裝示意圖
圖3:本發(fā)明自循環(huán)冷卻結(jié)構(gòu)
圖4:本發(fā)明自循環(huán)冷卻交流電機殼
圖5:本發(fā)明自平衡雙進(jìn)雙出離心泵交流電機殼流道展開圖
圖中:1離心泵a、2交流電機、3離心泵b、4出口a、5出口b、6進(jìn)口a、7進(jìn)口b、8泵殼a、9葉輪a、10支承a、11交流電機軸、12支承b、13葉輪b、14泵殼b、15濾網(wǎng)、16疏通螺釘、17圓形容腔、18溫度計、19節(jié)流套、20第一軸承冷卻容腔、21冷凝交流電機殼、22直肋肋片、23第二軸承冷卻容腔、24節(jié)流閥門、25連接管、26射流管、27深溝球軸承、28入射管、29交流電機定子鐵芯、30鑄鐵支架、31銅管、32鋁殼。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖和具體實施例,對本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步詳細(xì)說明。
結(jié)合圖1,本發(fā)明的一種自平衡雙進(jìn)雙出離心泵結(jié)構(gòu),包括:離心泵a1、交流電機2、離心泵b3、出口a4、出口b5、進(jìn)口a6、進(jìn)口b7,所述離心泵a1和離心泵b3水力設(shè)計一致,呈180°對稱布置,用緊固螺釘連接到交流電機2的兩端,離心泵a1的進(jìn)口a6、出口a4和離心泵b3的進(jìn)口b7、出口b5也在交流電機兩側(cè),以180°對稱布置,交流電機內(nèi)壁布置銅管31,銅管31的雙“u”型結(jié)構(gòu)環(huán)繞整個交流電機內(nèi)壁,從離心泵a1和離心泵b3的出口a4、出口b5分別引流對交流電機2冷卻,冷卻水回流至進(jìn)口a6、進(jìn)口b7,出口a4、出口b5,根據(jù)工作需要出口a4、出口b5可分別連接至不同管道,也可連接至共同管道形成兩泵并聯(lián),出口a4也可連接至進(jìn)口b7形成兩泵串聯(lián)。
結(jié)合圖2,本發(fā)明自平衡雙進(jìn)雙出離心泵兩泵的水力設(shè)計一致并呈180°布置安裝在交流電機(2)軸上,可自動平衡泵運行過程中產(chǎn)生的軸向力和徑向力。
結(jié)合圖3,本發(fā)明自平衡雙進(jìn)雙出離心泵采用自循環(huán)冷卻裝置,包括濾網(wǎng)15、疏通螺釘16、圓形容腔17、溫度計18、節(jié)流套19、第一軸承冷卻容腔20、冷凝交流電機殼21、直肋肋片22、第二軸承冷卻容腔23、節(jié)流閥門24、連接管25、射流管26和入射管28,兩側(cè)離心泵運行過程中,葉輪高速旋轉(zhuǎn),使泵的進(jìn)出口產(chǎn)生壓力差,高壓水通過離心泵的出口法蘭通道,由濾網(wǎng)引流至圓形容腔。減壓水進(jìn)入自循環(huán)冷卻裝置,其流量由連接的節(jié)流套19控制,用溫度計18監(jiān)測流入的減壓水的溫度。自循環(huán)冷卻裝置由軸承冷卻容腔和冷凝交流電機殼21組成,冷卻容腔安裝直肋肋片22,提高冷卻效率,冷凝交流電機殼21又由鑄鐵支架30、銅管31和鋁殼32澆注在一起。左右離心泵的冷凝水同時從第一軸承冷卻容腔20進(jìn)入冷凝水的進(jìn)水口,隨著銅管的雙“u”型結(jié)構(gòu)環(huán)繞整個交流電機內(nèi)壁,冷凝水也雙進(jìn)雙出,均勻帶走交流電機熱量,最后,從出水口進(jìn)入第二軸承冷卻容腔23,節(jié)流閥門24調(diào)節(jié)流量,冷凝水通過連接管25離開交流電機,由射流管26引入葉輪進(jìn)口,從入射管28射出,在交流電機內(nèi)壁形成水循環(huán)。
結(jié)合圖4,本發(fā)明自平衡雙進(jìn)雙出離心泵采用自循環(huán)冷卻裝置,交流電機殼采用材料鋁制成,其質(zhì)量輕便且傳熱效果顯著,鑄鐵支架30可以增強機殼的抗壓強度,并且有利于銅管31澆注時幾何定位。冷卻水通過在交流電機殼內(nèi)的流道內(nèi)流通帶走熱量。
結(jié)合圖5,本發(fā)明自平衡雙進(jìn)雙出離心泵交流電機殼流道展開圖,采用雙“u”型結(jié)構(gòu),利于布置交流電機殼銅管31位置,節(jié)省空間,便于散熱。