本發(fā)明涉及一種雙體復(fù)合泵,尤其涉及一種低噪音雙體離心噴射復(fù)合泵,屬于流體機械領(lǐng)域。
背景技術(shù):
泵是一種量大面廣、能量消耗巨大的通用機械,凡是有液體流動的地方幾乎都有泵在工作。據(jù)中國通用機械協(xié)會統(tǒng)計,近年來全國泵行業(yè)年均總產(chǎn)值1000億元以上,水泵耗電量約占全國耗電量的20%。目前,在種類繁多的小型陸上泵產(chǎn)品中已經(jīng)公開的低噪音自吸復(fù)合泵(申請?zhí)枺?01610813048.3;申請公布號CN 106224249 A)是一種新型、低噪音、高效、節(jié)能的泵類產(chǎn)品。這種泵自吸能力強,與現(xiàn)有市場主導(dǎo)的旋渦泵和噴射泵相比吸程高、噪音低、流量大、效率高,在供水供暖、自來水增壓、礦山機械、船舶制造、石油化工等多種工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用前景看好,是一種具有巨大市場潛力和節(jié)能效果的中小型泵類產(chǎn)品。
盡管如此,已公開的低噪音自吸復(fù)合泵設(shè)計均采用單電機單泵體結(jié)構(gòu)。對于單體泵而言,電機軸兩端受到的徑向力是不平衡的,這會加速軸承的磨損和泵整機的使用壽命;另一方面,與常規(guī)情況電機只驅(qū)動一個泵體時相比,電機軸兩端都帶負載,增加的輸入功率很小,也就是兩者的機械功率損失非常接近,這為雙體泵的效率提升創(chuàng)造了很好的條件。當(dāng)使用場合要求的揚程或流量高于單體泵的工作范圍時,就需要更換更大功率的泵,這無疑增加了制造成本和能耗。單體泵自身導(dǎo)致的電機軸兩端徑向力不平衡會產(chǎn)生更大的噪音和機械磨損從而降低用戶的用水體驗等問題,特別是泵安裝于室內(nèi)等近身區(qū)域的用水體驗。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明針對單體低噪音自吸復(fù)合泵的不足,提出一種降噪效果明顯,能效高、流量、揚程、自吸高度等工作性能全面的低噪音雙體自吸復(fù)合泵。
本發(fā)明的目的在于利用單臺電機同時驅(qū)動位于電機兩側(cè)的兩臺復(fù)合泵,以平衡電機軸端部的徑向力,從而提供一種噪音低、機泵效率高、流量、揚程和吸程等綜合工作性能優(yōu)異的雙體復(fù)合泵。
為了實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種低噪音雙體自吸復(fù)合泵(下稱雙體復(fù)合泵),包括電機、安裝在電機軸兩端的泵體連接支架、第一泵體和第二泵體,第一泵體上具有第一進口和第一出口,第二泵體上具有第二進口和第二出口;電機位于兩個對稱復(fù)合泵體中間,電機軸從電機兩端部兩側(cè)伸出電機殼以驅(qū)動兩個復(fù)合泵;兩個復(fù)合泵泵體分別通過一個泵體連接支架與電機連接;第一泵體的出口端與第二泵體的進口相連、第一泵體進口作為雙體復(fù)合泵總進口、第二泵體出口作為雙體復(fù)合泵總出口,構(gòu)成串聯(lián)雙體復(fù)合泵結(jié)構(gòu);第一泵體進口與第二泵體進口相連后再與單管相連形成雙體復(fù)合泵總?cè)肟凇⒌谝槐皿w出口與第二泵體出口相連再由單管導(dǎo)出形成雙體復(fù)合泵總出口,構(gòu)成并聯(lián)雙體復(fù)合泵結(jié)構(gòu);第一泵體與第二泵體的進出口互不連接,構(gòu)成分立雙體復(fù)合泵結(jié)構(gòu)。
所述的雙體復(fù)合泵第一泵體進口端或出口端與第二泵體進口端或出口端的相連方式,可以三通形式連接,并由單管導(dǎo)出或?qū)耄部梢詫⑾噙B的兩端之間增設(shè)一個緩沖腔,再從緩沖腔由一單管導(dǎo)出或?qū)搿?/p>
所述的雙體復(fù)合泵電機散熱方式可以采用風(fēng)冷或水冷。
所述的水冷方式可以采用泵體內(nèi)自循環(huán)水冷或泵體外管路循環(huán)水冷。
所述的電機風(fēng)冷方式可以在電機兩端同時配以一個或多個散熱風(fēng)扇、也可以只在電機一端配以一個或多個散熱風(fēng)扇。
所述的雙泵體相連管路上可以增設(shè)調(diào)節(jié)閥,方便調(diào)節(jié)各個泵體的負荷。
通過采用以上技術(shù)方案,具有的有益效果是:
1、通過雙體復(fù)合泵的結(jié)構(gòu)大幅提升復(fù)合泵的流量、揚程等基本性能,擴大其適用范圍,特別是需要低噪音、大流量與高揚程的工作環(huán)境。
2、通過電機兩端泵體的不同連接方式,可以靈活地實現(xiàn)并聯(lián)、串聯(lián)及分立等多種復(fù)合泵結(jié)構(gòu),豐富雙體復(fù)合泵的功能、提高雙體復(fù)合泵的適用性、降低由不同功能需求而導(dǎo)致設(shè)備重復(fù)配置造成的資源浪費;
3、雙體復(fù)合泵的結(jié)構(gòu),與同等功能的大功率單體泵相比,使鑄造成本和泵體重量大大降低,而且泵體體積可充分縮小,使得雙體復(fù)合泵的結(jié)構(gòu)更加緊湊、輕便、節(jié)能。
4、雙體復(fù)合泵兩個泵體內(nèi)的葉輪由一個電機帶動,電機軸的徑向力和軸向力受力都更加平衡,摩擦導(dǎo)致的機械損失更小,機械效率進一步提高,使得機泵效率更高。
5、自吸排氣階段,并聯(lián)雙體復(fù)合泵由于第一和第二泵體同時排氣,可以大幅縮短自吸排氣時間。
6、采用水冷時,由于復(fù)合泵的關(guān)于電機對稱布置泵體的結(jié)構(gòu),方便應(yīng)用屏蔽泵的電機水冷方式,讓離心葉輪流出的小部分流體經(jīng)泵端蓋板上的冷卻導(dǎo)流孔或從流體高壓區(qū)由泵體外管路引流進入轉(zhuǎn)子與轉(zhuǎn)子屏蔽套間的縫隙,再從復(fù)合泵中心軸通孔或軸外流道循環(huán)回流至葉輪內(nèi),對電機進行充分的強對流冷卻,使冷卻效率提高,同時避免了風(fēng)冷帶來的風(fēng)噪,進一步降低雙體復(fù)合泵的運行噪音。
附圖說明
圖1為本發(fā)明并聯(lián)雙體復(fù)合泵結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本發(fā)明串聯(lián)雙體復(fù)合泵結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3為本發(fā)明雙體復(fù)合泵電機水冷方案剖面示意圖;
圖4為本發(fā)明雙體復(fù)合泵電機風(fēng)冷方案示意圖;
附圖標記:1、第一泵體;2、第二泵體;3、第一泵體進口;4、第一泵體出口;5、第二泵體進口;6、第二泵體出口;7、復(fù)合泵總?cè)肟冢?、復(fù)合泵總出口;9、第一泵體連接支架;10、第二泵體連接支架;11、電機;12、串聯(lián)雙體復(fù)合泵連接管;13、噴嘴;14、擴散管;15、離心葉輪;16、電機主軸冷卻水導(dǎo)流孔;17、電機主軸;18、電機筒冷卻水導(dǎo)流孔;19、散熱風(fēng)扇。
具體實施方式
為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明中的技術(shù)方案,下面將結(jié)合本發(fā)明中的附圖,對發(fā)明中的技術(shù)方案進行清楚、完整的描述,顯然所描述的僅僅是本發(fā)明一部分實施例,而不是全部的實施例?;诎l(fā)明的實施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都應(yīng)當(dāng)屬于發(fā)明保護的范圍。
參照圖1~4對本發(fā)明低噪音雙體復(fù)合泵做進一步說明。一種低噪音雙體復(fù)合泵,包括電機11與分別設(shè)置在電機兩端的第一泵體1和第二泵體2。每個泵體分別通過泵體連接支架9、10與電機11固定連接。每個泵體上具有第一泵體1進口3、出口4,第二泵體進口5、出口6。
對于雙體復(fù)合泵并聯(lián)結(jié)構(gòu),待泵流體通過復(fù)合泵總?cè)肟?后分流,分別流經(jīng)第一泵體進口3和第二泵體進口5作為被吸流體進入第一泵體1和第二泵體2,在噴射器(由噴嘴13與擴散管14組成)與離心葉輪15的作用下獲得足夠的動能和壓力勢能后,其中一部分有能流體分別通過兩個泵體的出口4、6進入復(fù)合泵總出口8,并最終流出雙體復(fù)合泵,而另一部分有能流體則作為工作流體通過噴嘴入口循環(huán)壓入噴嘴13。于是在噴嘴13出口高速流體附近產(chǎn)生一個極強的負壓,第一泵體入口3和第二泵體入口5的被吸流體因此被卷吸與高速工作流體一起噴射進入擴散管14混合?;旌系牧黧w從離心葉輪15入口進入離心葉輪進行類似多級泵的二次增壓,然后在離心蝸室的隔舌附近最終形成有能流體被甩出葉輪15,其中一部分作為工作流體再次進入噴嘴13入口段,另一部分排出第一和第二泵體,如此循環(huán)往復(fù),周而復(fù)始。當(dāng)噴射泵處于自吸排氣階段,入口的被吸流體為氣體,在噴嘴出口強負壓的作用下與預(yù)灌的工作流體一起在噴嘴13出口匯流、在擴散管14混合后進入葉輪15加速,而后未循環(huán)進入噴嘴13的這部分混合流體在分流壓水室或分流三通內(nèi)滯留,由于氣泡的上浮完成氣液分離,順利排氣而實現(xiàn)自吸。并聯(lián)雙體復(fù)合泵相比單體復(fù)合泵流量大幅增加,在流量供應(yīng)過剩的作用下,揚程也會一定程度上升;自吸階段則由于第一、第二泵體同時排氣,使得自吸時間相比單體復(fù)合泵大幅縮短。
對于雙體復(fù)合泵串聯(lián)結(jié)構(gòu),待泵流體通過第一泵體1進口,作為被吸流體被吸入第一泵體1,在噴射器(由噴嘴13與擴散管14組成)與葉輪15的作用下獲得足夠的動能和壓力勢能后,一部分有能流體則作為工作流體通過第一泵體1噴嘴入口循環(huán)壓入噴嘴13,再次對被吸流體做功,如此循環(huán),周而復(fù)始;另一部分有能流體從第一泵體的出口4流出后,通過第二泵體進口5流入第二泵體2進行二次增壓,增壓后的有能流體類似的一部分作為工作流體返回第二泵體的噴嘴13,卷吸第二泵體進口處5由第一泵體1經(jīng)串聯(lián)雙體復(fù)合泵連接管12輸送過來的那部分流體,另一部分則在第二泵體2內(nèi)增壓進一步獲得壓力勢能和動能、而后被第二泵體葉輪15甩出后,經(jīng)離心蝸室出口及下游流道,直接從第二泵體出口6排出。此時,相對于單體復(fù)合泵,雖然雙體復(fù)合泵的流量沒有明顯的變化,但第二泵體出口6的流體,由于先后從兩個泵體內(nèi)被做功而獲得遠大于單體復(fù)合泵出口處的流體能量,即串聯(lián)雙體復(fù)合泵的揚程有大幅提升。上述過程,第一泵體1與第二泵體2在串聯(lián)結(jié)構(gòu)中的上下游關(guān)系可以互換。
對于雙體復(fù)合泵分立結(jié)構(gòu),第一泵體1與第二泵體2進水口和出水口分開,互不相連,獨立工作。分立雙體復(fù)合泵可以根據(jù)實際需要,同時運行或只啟動其中之一。
不論采用上述哪種雙體復(fù)合泵結(jié)構(gòu),都可以由散熱風(fēng)扇19進行風(fēng)冷,或類似屏蔽泵的水冷方式,即在泵體高壓區(qū)和葉輪進口低壓區(qū)之間通過電機筒冷卻水導(dǎo)流孔18、電機主軸冷卻水導(dǎo)流孔16及電機主軸17的中空流道形成泵內(nèi)或泵外循環(huán),實現(xiàn)電機冷卻。
綜上,本發(fā)明基于已公開的新型低噪音復(fù)合泵,提出一種低噪音雙體自吸復(fù)合泵,平衡電機軸兩端徑向力。在保證單體復(fù)合泵流量、揚程、自吸等優(yōu)勢性能的基礎(chǔ)上,進一步降低單體復(fù)合泵噪音、提高機泵效率、擴大其適用范圍、挖掘市場潛力。
以上結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式作了說明,但這些說明不能被理解為限制了本發(fā)明的范圍,本發(fā)明的保護范圍由隨附的權(quán)利要求書限定,任何在本發(fā)明權(quán)利要求基礎(chǔ)上的改動都是本發(fā)明的保護范圍。