CN111664097A - 一种离心泵自吸装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种离心泵自吸装置，包括自吸装置和离心泵，自吸装置包括进口段、出口段、回水管和喷嘴，进口段呈S管型，进口段上端与进水管路连接，下端与离心泵的进口连接，进口段内部设置有喷嘴，喷嘴的出口指向离心泵的进口，进口段外部设置有连接回水管的接口，出口段呈直管型，出口段位于离心泵上方，其上端与出水管路连接，下端与离心泵的出口连接，出口段外部设置有连接回水管的接口，进口段和出口段通过回水管连通，本发明通过在普通离心泵上增加自吸装置的方式，使普通离心泵具有自吸功能，只需在首次启动前灌泵，安装容易，即开即用，正常运行后，回流阀关闭，由于主泵为离心泵，运行效率高结构简单，易于加工，使用方便。

Description

一种离心泵自吸装置
技术领域
本发明涉及离心泵技术领域，特别是一种离心泵自吸装置。
背景技术
普通离心泵不具备自吸功能，为保证离心泵正常运行，进水管和泵内需要充满液体。当叶轮高于吸入液面时，通常采用的方法有：每次启动前向泵及进水管内灌液，增加工作量，增加了启动时间，也不利于远程自动化操控，很不方便。在进水管入口安装底阀，但底阀会造成很大的水力损失，且存在密封不牢漏液的情况。采用真空泵将进水管和泵内气体排出，该方法设备造价高，操作复杂，维保工作量大。
自吸泵是通过结构上设计和改进，实现只需首次启动前对泵灌水，进水管无需充满水。泵本身能够自动排出进水管的气体，从而进入正常工作。目前，多采用气液混合自吸泵，分为内混式和外混式两种型式。其工作原理是泵内先存有一定量的水，泵启动后由于叶轮的旋转作用，进水管路的空气和水充分混合，并被排到气水分离室。气水分离室上部的气体排出，下部的液体返回叶轮，和进水管的气体混合，直到把泵及进水管路的气体全部排出，完成自吸过程。内混式自吸泵又分有喷射装置和无喷射装置，其中有喷射装置的内混式自吸泵具有上水快、吸程高的优点。
由于气液混合自吸泵的气液分离室、涡室、吸入室、回流装置一体成型，使得泵的结构复杂，加工难度大，体积笨重，成本高。为实现气水混合和气水分离功能，改变了泵的流道和流体力学模型，因此，自吸泵的效率远低于普通离心泵。
发明内容
本发明的目的在于解决现有技术中离心泵不能自吸，而自吸泵效率低的问题。
为解决现有技术中存在的问题，本发明提供一种离心泵自吸装置，使普通离心泵具有自吸功能，具体的，所述离心泵自吸装置，包括自吸装置和离心泵，所述自吸装置和利息泵安装在一起使用，
所述自吸装置包括进口段、出口段、回水管和喷嘴，所述进口段呈S管型，所述进口段的上端与进水管路连接，所述进口段的下端与所述离心泵的进口连接，
所述进口段的内部设置有喷嘴，所述喷嘴的出口指向所述离心泵的进口，所述进口段的外部设置有连接回水管的接口，
所述出口段呈直管型，所述出口段位于所述离心泵上方，所述出口段的上端与出水管路连接，所述出口段的下端与所述离心泵的出口连接，所述出口段的外部设置有连接回水管的接口，所述进口段和所述出口段通过回水管连通。
进一步的，所述回水管路上设置有回流阀。
进一步的，所述回流阀在压差小于临界值时处于开启状态，在压差大于所述临界值时处于关闭状态，所述临界值介于自吸高度和离心泵运行时的扬程之间。
进一步的，所述回流阀为弹性回流阀，所述回流阀包括阀瓣、阀座、导杆、导向架和弹簧。
进一步的，所述弹簧在工作过程中，一直处于压缩状态，通过改变所述弹簧弹力的大小控制所述回流阀开闭临界值的大小。
进一步的，所述喷嘴与所述进口段一体成型。
进一步的，所述喷嘴与所述进口段可拆卸连接。
进一步的，所述喷嘴的截面呈圆形、椭圆形、腰形或矩形，所述喷嘴口包括一个或多个。
进一步的，所述进口段的顶部设置有灌水孔，所述进口段的进口中心线高度高于离心泵的出口法兰面的高度或等于所述离心泵的出口法兰面的高度。
进一步的，所述出口段由内管和外壳组成，所述内管和所述外壳之间的区域为气液分离室，所述内管上开设有窗口，所述内管内的区域与所述气液分离室通过所述窗口连通。
本发明的有益效果是：(1)本发明提供一种离心泵自吸装置，结构简单，便于加工；(2)安装容易，与离心泵配合使用，使离心泵具有自吸功能，只需首次启动前通过S弯管向泵内注水，不需要每次灌水，使用方便；(3)离心泵正常工作时，由于压差的作用，回流阀自动关闭，效率高；(4)喷嘴可拆装，可根据离心泵参数和使用情况更换不同大小、不同形状和不同数量的喷嘴，以此改变自吸时间、自吸高度，适用范围广；(5)对有自吸要求的使用场合，无需对原离心泵进行改造或更换，只需配置该自吸装置即可满足要求，配置灵活，继承性好，减少了资源浪费。
附图说明
图1是本发明离心式泵自吸装置实施例1的示意图；
图2是本发明离心式泵自吸装置实施例1回流阀的局部放大图；
图3是本发明离心式泵自吸装置实施例1的立体图；
图4是本发明离心式泵自吸装置实施例2的示意图。
图中：1-进口，2-出口段，2.1-内管，2.2-外壳，2.3-窗口，2.4-气液分离室，3-回水管，4-回流阀，4.1-阀瓣，4.2-阀座，4.3-弹簧，4.4-导杆，4.5-导向架，5-喷嘴，6-灌水孔堵头，7-叶轮，8-泵体，9-泵盖，10-支架，11-电机。
具体实施方式
以下结合说明书附图以及实施例对本发明进行进一步说明。
实施例1：如图1和图2所示，本发明的离心泵自吸装置，包括自吸装置和离心泵，所述自吸装置和所述离心泵是分开的，需要安装在一起使用，其中，所述自吸装置包括进口段1、出口段2、回水管3和喷嘴5。
所述进口段1呈S管型，所述进口段1的上端与进水管路连接，所述进口段1的下端与离心泵的进口连接。所述进口段1的内部设置有喷嘴5，所述喷嘴5的出口指向所述离心泵的进口，所述进口段1的外部设置有连接回水管3的接口。
所述出口段2呈直管型，所述出口段2位于所述离心泵的上方，所述出口段2的上端与出水管路连接，所述出口段2的下端与离心泵出口连接，所述出口段2的外部设置有连接回水管3的接口。所述进口段1和所述出口段2通过所述回水管3连通。
所述离心泵主要由叶轮7、泵体8、泵盖9、支架10和电机11组成。
进一步的，在所述回水管3上还安装有回流阀4，所述回流阀4在压差小于15m时处于开启状态，在压差大于15m时处于关闭状态。所述离心泵工作区间的扬程大于30m。
所述回流阀4为弹性回流阀，具体的，如图2所示，所述回流阀4阀瓣4.1、阀座4.2、导杆4.4、导向架4.5和弹簧4.3。
弹簧4.3在工作过程中，一直处于压缩状态，回流阀4关闭时弹簧压力为33N。
喷嘴5与进口段1一体成型，喷嘴5不可拆卸。喷嘴截面呈圆形，喷嘴口只有一个。
进口段1顶部设置有灌水孔，灌水孔上安装有堵头6。进口段1进口中心线高度高于离心泵出口法兰面高度。
出口段2由内管2.1和外壳2.2组成，内管2.1和外壳2.2之间的区域为气液分离室2.4，内管2.1上开设有窗口2.3，使内管2.1内的区域与气液分离室2.4连通。
实施例2：如图3所示，本发明的离心泵自吸装置，包括自吸装置和离心泵，所述自吸装置和所述离心泵是分开的，需要安装在一起使用，
其中，所述自吸装置包括进口段1、出口段2、回水管3和喷嘴5。
所述进口段1呈S管型，所述进口段1的上端与进水管路连接，所述进口段1的下端与离心泵的进口连接。所述进口段1的内部设置有喷嘴5，所述喷嘴5的出口指向所述离心泵的进口，所述进口段1的外部设置有连接回水管3的接口。
所述出口段2呈直管型，所述出口段2位于所述离心泵的上方，所述出口段2的上端与出水管路连接，所述出口段2的下端与离心泵出口连接，所述出口段2的外部设置有连接回水管3的接口。所述进口段1和所述出口段2通过所述回水管3连通。
所述离心泵主要由叶轮7、泵体8、泵盖9、支架10和电机11组成。
在回水管路3上还安装有回流阀4。回流阀4在压差小于20m时处于开启状态，在压差大于20m时处于关闭状态。所述离心泵工作区间的扬程大于30m。
回流阀4为弹性回流阀，主要包括阀瓣4.1、阀座4.2、导杆4.4、导向架4.5和弹簧4.3。
弹簧4.3在工作过程中，一直处于压缩状态。回流阀4关闭时弹簧压力为44N。
喷嘴5与进口段1是分开的部件，喷嘴5可拆装。喷嘴截面呈圆形，喷嘴口有两个。
进口段1顶部设置有灌水孔，灌水孔上安装有堵头6。进口段1进口中心线高度高于离心泵出口法兰面高度。
出口段2由内管2.1和外壳2.2组成，内管2.1和外壳2.2之间的区域为气液分离室2.4，内管2.1上开设有窗口2.3，使内管2.1内的区域与气液分离室2.4连通。
本发明的离心泵自吸装置的工作原理：在泵启动前，通过进口段1上的灌水孔向泵内灌水直到液面达到进口段1的进口处。泵启动后，叶轮7高速旋转，叶轮进口形成负压，连带进口管1和喷嘴5出口处于真空状态，进水管里的空气被吸入进口段1，与进口段1里的存水混合进入叶轮7，经过泵体8排到出口段2中。在出口段内管2.1中的气液混合物会通过窗口2.3进入气液分离室2.4，由于气液分离室截面积变大，流速降低，利用气体和液体密度的不同实现气液分离，气体向上从出口段2的出口排出。液体留在气液分离室下部，在压差的作用下，通过回流管3以及回流阀4到达喷嘴5，形成高速射流，裹带着进口段1内的气体，重新返回叶轮。如此反复，直到把泵及进口管路内的空气全部排尽，完成自吸。
自吸过程中，回流阀4两端压差较小，回流阀4处于开启状态。正常运行时，气液分离室2.4的压力升高，回流阀4两端压差变大，回流阀4关闭，减小了容积损失，提高泵的效率。实施例2中的喷嘴可以拆卸，可根据离心泵参数和使用情况更换不同大小、不同形状和不同数量的喷嘴，以此改变自吸时间、自吸高度，扩大自吸装置的适用范围，满足不同需求。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种离心泵自吸装置，包括自吸装置和离心泵，所述自吸装置和利息泵安装在一起使用，其特征在于，
所述自吸装置包括进口段、出口段、回水管和喷嘴，所述进口段呈S管型，所述进口段的上端与进水管路连接，所述进口段的下端与所述离心泵的进口连接；所述进口段的内部设置有喷嘴，所述喷嘴的出口指向所述离心泵的进口，所述进口段的外部设置有连接回水管的接口，
所述出口段呈直管型，所述出口段位于所述离心泵上方，所述出口段的上端与出水管路连接，所述出口段的下端与所述离心泵的出口连接，所述出口段的外部设置有连接回水管的接口，所述进口段和所述出口段通过回水管连通。
2.根据权利要求1所述的离心泵自吸装置，其特征在于：所述回水管路上设置有回流阀。
3.根据权利要求2所述的离心泵自吸装置，其特征在于：所述回流阀在压差小于临界值时处于开启状态，在压差大于所述临界值时处于关闭状态，所述临界值介于自吸高度和离心泵运行时的扬程之间。
4.根据权利要求3所述的离心泵自吸装置，其特征在于：所述回流阀为弹性回流阀，所述回流阀包括阀瓣、阀座、导杆、导向架和弹簧。
5.根据权利要求4所述的离心泵自吸装置，其特征在于：所述弹簧在工作过程中，一直处于压缩状态，通过改变所述弹簧弹力的大小控制所述回流阀开闭临界值的大小。
6.根据权利要求1所述的离心泵自吸装置，其特征在于：所述喷嘴与所述进口段一体成型。
7.根据权利要求1所述的离心泵自吸装置，其特征在于：所述喷嘴与所述进口段可拆卸连接。
8.根据权利要求6或7所述的离心泵自吸装置，其特征在于：所述喷嘴的截面呈圆形、椭圆形、腰形或矩形，所述喷嘴口包括一个或多个。
9.根据权利要求1所述的离心泵自吸装置，其特征在于：所述进口段的顶部设置有灌水孔，所述进口段的进口中心线高度高于离心泵的出口法兰面的高度或等于所述离心泵的出口法兰面的高度。
10.根据权利要求1所述的离心泵自吸装置，其特征在于：所述出口段由内管和外壳组成，所述内管和所述外壳之间的区域为气液分离室，所述内管上开设有窗口，所述内管内的区域与所述气液分离室通过所述窗口连通。
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