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无泄漏自悬式无底阀离心泵的制作方法

2021-10-27 01:53:39 来源:中国专利 TAG:
专利名称:无泄漏自悬式无底阀离心泵的制作方法
技术领域
本发明涉及自悬式无底阀离心泵及其填料函动、静密封结构。
离心泵通常由泵体(1)、出液管(2)、液封管(3)、闸阀(4)、止逆阀(5)、泵轴(6)、填料函(7)、入液管(8)和底阀(9)组成,如附

图1所示。底阀的作用是机组启动前,便于给入液管和泵体内灌满引液,停机时阻止液体回坐,以后启动时不用再灌引液。底阀若工作正常,一次灌满引液后,就可以长期工作下去。但是,由于底阀在泵正常工作时存在较大的阻力,要消耗一些动力,使泵能耗增大;另一方面,由于底阀淹没在液体中,容易发生故障,检修十分困难。
为了取掉离心泵底阀,国内先后推出“内燃机排气引射装置”,“SZY水箱式真空引水装置”、“滑块式自吸法”、“螺钉自吸法、”“水桶式气水分离法”及内混式、外混式各种自吸泵等成果,它们有一个共同的特点,都是依靠抽取泵内的空气,使其达到一定的真空度,实现无底阀工作。但是,一旦停机,液体将发生回坐,下次启动时,又要重新操作。这些成果的利用有的需要配装一个抽吸真空的附件,有的设计制造较复杂,多局限于部分泵或特定的配套动力(如柴油机),使泵的成本增高,适用性受到限制。
发明人在中国专利CN87205264·8公开了一种自悬式无底阀离心泵,系根据大气压力的作用和液体表面力的平衡特性,液体会沿着置于液面上的真空管上升并始终保持一定高度这一现象,设想到当离心泵关闭闸阀停机后,若泵管各处密封良好,即使没有底阀,闸阀以下泵、管中的液体将自悬在泵管中,并据此“引液自悬”原理提出无底阀离心泵的三种技术解决方案。
离心泵填料函(7)通常由液封环(10)、填料(11)、填料压盖(12)、填料座(13)、底衬环(14)、泵轴(6)、液封管(3)组成,如附图2所示。填料函的作用在于密封泵轴穿出壳体处的缝隙,防止液体从泵内流出和空气进入泵内,部分的支承转子及引液润滑,冷却泵轴,底衬环和填料压盖在轴上填料的两端,填料被压的松紧度由压盖上的螺丝来调节;液封环装在填料的中间,对准液封管口,液封管的另一端与泵体外壳上端相连通。当泵正常工作时,泵内高压液体经过液封管流至液封环,对泵轴进行液封和润滑;但停机后,因为无底阀泵自出液管闸阀以下的泵、管内呈负压,液封管内的高压液体消失,液封环失去液封作用,空气即沿填料间的孔隙进入泵内。各种无底阀离心泵,常常因为填料函漏气造成启机前引液渗灌困难或失误,悬液遭到破坏。采用机械密封、柔性石墨作填料密封等密封方式,虽然可以解决填料函密封,但因其工艺要求高,成本高等,无广泛的适用性,目前大多采用人工堵漏的方法来解决,例如用纱布(或毛巾)沾上黄油缠绕压紧堵漏,既浪费黄油、纱布,又易弄脏手及衣物,每起动一次机组要处理一次,费工费时。
本发明的目的旨在避免上述现有技术中的不足之处,提出一种结构简单、不需要抽吸真空、勿需堵漏、停机后引液不回坐的自悬式无底阀离心泵。
要取掉离心泵底阀,实现“引液自悬”,泵、管密封是关键,管道密封按照安装要求就能做到,泵密封主要在于填料函。本发明提出一种无泄漏自悬式无底阀离心泵,由泵体、出液管、闸阀、泵轴、填料函、入液管组成,取掉底阀,改为在离心泵进口处(或泵出口闸阀以下的泵、管适当位置)安装换气罐,或在出液管闸阀前端安装第二闸阀或带旁通管(附设旁通阀)的止逆阀,同时采用“液封法”解决泵填料函密封,即借用液封环的作用,改变泵液封管原来的安装位置,将液封管改由闸阀前端的出液管或其支管引入,这样,无论泵工作或停止,液封管中一直保持有高压液体(即由液体的动压力转为静压力)输入液封环,始终保持着液封,从而实现引液自悬在泵、管中。
本发明相应中国专利CN87205264·8有如下三种技术解决方案。
方案1一种无泄漏自悬式无底阀离心泵,包括泵体、入液管、出液管、闸阀、填料函,在泵进口处(或闸阀以下泵、管适当部位)安装一导管,导管上安装有一个换气阀,导管亦可安装在闸阀下端泵、管适当部位,导管上端连接一换气罐,换气罐可以是金属制品,也可以是塑料制品;在闸阀前端安装回液管,回液管上安装有控制阀、加液阀,回液管一端与出液管相连通,另一端位于换气罐罐口上方;液封管在控制阀与加液阀之间与回液管相连通。使用时,先关闭闸阀、控制阀,给闸阀上端的出液管加少量液体,然后打开控制阀,密封填料函;再关闭换气阀,拧开换气罐上的密封盖,给换气罐灌满液体后加盖密封,然后开启换气阀,液体进入入液管中与管中的空气对流置换,待液气交换完毕,关闭换气阀,又给换气罐灌满液体再次换气,反复数次,直到入液管和泵中全部灌满引液为止,即可启机工作。停机前,先关闭闸阀然后再停机,引液将自悬在入液管和泵体中。由于要保证入液管和泵体中灌满液体。所以要求换气罐安装高度等于泵体。
方案2一种无泄漏自悬式无底阀离心泵,包括泵体、入液管、出液管、闸阀、填料函;在距闸阀前端一定距离处的出液管上安装第二闸阀,液封管在第二闸阀前端与出液管相连通,液封管上安装有控制阀。使用时,先关闭闸阀、第二闸阀和控制阀,给出液管加适量液体,然后开启控制阀,密封填料函,再开启第二闸阀,当两闸阀间的管道中加满液体后,关闭第二闸阀,开启闸阀,液体流入入液管与管中空气对流置换,当液气交换完毕时,关闭闸阀,开启第二闸阀,按上述方法重新灌满液体再次换气,反复数次,直到入液管和泵体中全部灌满引液为止,即可启机工作。停机前,关闭任一闸阀(或两闸阀同时关闭)后再停机,引液将自悬在入液管和泵体中。
方案3一种无泄漏自悬式无底阀离心泵,包括泵体、入液管、出液管、闸阀、止逆阀、填料函,在止逆阀两侧的出液管上安装带旁通阀的旁通管;液封管在止逆阀前端与出液管相连通,液封管上安装有控制阀;止逆阀后端的出液管上安装排气阀。使用时,关闭旁通阀、控制阀,给出液管加入适量液体,然后开启控制阀,密封填料函;再关闭闸阀,开启旁通阀、排气阀,给闸阀与止逆阀之间的管道中灌满液体后关闭排气阀、旁通阀,然后开启闸阀,液体流入入液管中与管中空气对流置换,待交换完毕,关闭闸阀,按上述方法重新加满液体后再次换气,反复数次,直到入液管和泵体中全部灌满为止,即可启机工作。工作时,关闭旁通阀;停机时,止逆阀自动关闭,亦可先关闭闸阀再停机,引液将自悬在入液管和泵体中。
本发明相比现有技术具有如下特点(1)去掉了笨重的底阀,将底阀的阻力损失全部转化成了有用功,提高了泵的装置效率,使泵的流量增大,能耗降低;
(2)液封法堵漏方法简单,密封性好,勿需人工堵漏,能确保引液自悬,使泵的可靠性提高;保留了有底阀离心泵的一个优点,一次灌好引液后,就可长期保持,以后启机不用再灌;
(3)成本低,使用维修方便,仅在泵的设计上稍加改动;方案一设计的离心泵,结构简单,换气罐可采用全塑料制品,可节约生产底阀耗用的材料;方案二、三设计的离心泵结构形式特别适用于改造正在使用的有底阀离心泵;
(4)“自悬引液”原理还可适用于配装底阀的其他类型泵,“液封法”密封亦可应用于其它类型的无底阀泵,如自吸泵、配真空泵引液的离心泵等。
图1是一般有底阀离心泵结构示意图;
图2是离心泵填料函结构示意图;
图3是本发明方案1和实施例1结构示意图,兼作说明书摘要附图;
图4是本发明方案2和实施例2结构示意图;
图5是本发明方案3和实施例3结构示意图;
图中1~泵体,2~出液管,3~液封管,4~闸阀,5~止逆阀,6~泵轴,7~填料函,8~入液管,9~底阀,10~液封环,11~填料,12~填料压盖,13~填料座,14~底衬环,15~换气阀,16~换气罐,17~密封盖,18~加液阀,19~回液管,20~控制阀,21~第二闸阀,22~排气阀,23~旁通管,24~旁通阀。
下面结合附图对本发明作进一步描述实施例1参见图3。由泵体(1)、出液管(2)、闸阀(4)、泵轴(6)、填料函(7)、液封管(3)、入液管(8)组成的无泄漏自悬式无底阀离心泵,在泵体(1)的进口处〔或闸阀(4)下端泵管适当部位〕安装换气阀(15),换气阀(15)上接换气罐(16),换气罐(16)安装高度高于泵体(1);在闸阀(4)的前端安装控制阀(20),连接回液管(19),安装加液阀(18),回液管(19)一端管口位于换气罐(16)罐口上方,回液管(19)中的液体可流入换气罐(16)中;液封管(3)在控制阀(20)与加液阀(18)之间与回液管(19)相连通。使用时,先关闭闸阀(4),控制阀(20),加液阀(18),向出液管(2)中加入适量液体,然后开启控制阀(20)密封填料函(7);再关闭换气阀(15),拧开密封盖(17),往换气罐(16)中灌满液体并加密封盖(17)密封;开启换气阀(15),液体便流入入液管(8)中与管中的空气对流置换。液气交换完毕后,一部分空气进入换气罐(16)中,即关闭换气阀(15),便有一部分液体自悬在高于液面的入液管(8)中,这样反复置换数次,直到入液管(8)和泵体(1)中全部灌满引液为止,即可启动机组投入运行。泵正常工作后,关闭换气阀(15),拧开密封盖(17),开启加液阀(18)给换气罐(16)加满液体后加盖密封,留待下次启机前补充引液。工作关毕前先关闭闸阀(4)再停机,引液不会回坐。若中途停机时间短,勿用关闭控制阀(20),引液将一直保持;停机时间较长,为防备出液管(2)中的高压液体沿填料间的孔隙向泵体(1)中渗漏而减少,可关闭控制阀(20),出液管(2)中的液体将一直保留,但是引液将缓慢回坐。下次启机前可引出液管(2)中的液体按上述方法先添加引液,加满引液后再启机工作。
实施例2参见图4。由泵体(1)、出液管(2)、闸阀(4)、泵轴(6)、填料函(7)、液封管(3)、入液管(8)组成的无泄漏自悬式无底阀离心泵,在出液管(2)上的闸阀(4)的前端一定距离处,安装第二闸阀(21),液封管(3)在第二闸阀(21)前端与第二闸阀(21)相连通,液封管(3)上安装控制阀(20)。使用时,先关闭两道闸阀(4)和(21)及控制阀(20),向出液管中加一定量的液体,然后开启控制阀(20),密封填料函(7);再打开第二闸阀(21),给两闸阀间的管道中加满液体,然后关闭第二闸阀(21),慢慢开启闸阀(4),液体流入入液管(8)中与管中空气对流置换;置换完毕后关闭闸阀(4),便有一部分液体自悬在高于液面的入液管(8)中,这样反复进行数次,直到入液管(8)和泵体(1)中全部灌满引液为止,即可启机工作。工作完毕前,先关闭闸阀(4)和第二闸阀中的任一闸阀或两闸阀都关闭后再停机,引液不会回坐。控制阀(20)的操作处理方法同实施例1。
实施例3参见图5。由泵体(1)、出液管(2)、闸阀(4)、止逆阀(5)、泵轴(6)、填料函(7)、液封管(3)、入液管(8)组成的无泄漏自悬式无底阀离心泵,在止逆阀(5)两侧的出液管(2)上安装带旁通阀(24)的旁通管(23);在闸阀(4)与止逆阀(5)之间的出液管(2)上安装排气阀(22);液封管(3)在止逆阀(5)前端与出液管(2)相连通,液封管(3)上安装控制阀(20);使用时,关闭闸阀(4)、控制阀(20)、旁通阀(24),向出液管中加适量液体;首先打开控制阀(20)密封填料函(7),再开启旁通阀(24)、排气阀(22),给闸阀(4)和止逆阀(5)之间的出液管(2)加满液体,然后关闭排气阀(22)、旁通阀(24),再慢慢开启闸阀(4),液体便流入入液管(8)中与管中空气对流置换,液气交换完毕后关闭闸阀(4),便有一部分液体自悬在高于液面的入液管(8)中;这样反复进行数次,直到入液管(8)和泵体(1)中全部灌满引液,即可启机工作。正常工作时关闭旁通阀(24)。工作结束时,止逆阀(5)自动关闭,也可先关闭闸阀(4)后再停机,引液不会回坐。控制阀(20)的操作处理方法同实施例1。
权利要求
1.一种无泄漏自悬式无底阀离心泵,包括泵体(1)、出液管(2)、闸阀(4)、泵轴(6)、填料函(7)、液封管(3)、入液管(8);泵体(1)进口处安装换气阀(15),换气阀(15)上端与顶部配有密封盖(17)、安装高度高于泵体(1)的换气罐(16)相连,其特征在于在闸阀(4)前端的出液管(2)上安装回液管(19),回液管(19)上有控制阀(20)和加液阀(18);液封管(3)在控制阀(20)与加液阀(18)之间与回液管(19)相连通。
2.一种无泄漏自悬式无底阀离心泵,包括泵体(1)、出液管(2)、闸阀(4)、泵轴(6)、填料函(7)、液封管(3)、入液管(8);在距闸阀(4)前端一定距离处的出液管(2)上安装有第二闸阀(21),其特征在于液封管(3)在第二闸阀(21)前端的出液管(2)上与出液管(2)相连通,液封管(3)上安装有控制阀(20)。
3.一种无泄漏自悬式无底阀离心泵,包括泵体(1)、出液管(2)、闸阀(4)、止逆阀(5)、泵轴(6)、填料函(7)、液封管(3)、入液管(8);在止逆阀(5)两侧的出液管(2)上安装带有旁通阀(24)的旁通管(23),其特征在于液封管(3)在止逆阀(5)前端与出液管(2)相连通,液封管(3)上安装控制阀(20),闸阀(4)与止逆阀(5)之间的出液管(2)上安装排气阀(22)。
全文摘要
本发明涉及无底阀离心泵及其密封结构。无底阀离心泵因未解决填料函密封,常常造成排气引液困难或失误。本发明提出一种无泄漏自悬式无底阀离心泵,通过在离心泵进口处安装换气罐,或在出液管闸阀前端安装第二闸阀或带旁通管的止逆阀,同时将液封管由泵出口闸阀或第二闸阀或止逆阀前端引出,增设控制阀,即可实现无回坐现象的无底阀抽液。泵装置效率高,停机后引液不回坐,省时节能,操作使用方便,适用于各型离心泵更新换代及旧泵改造。
文档编号F04D9/04GK1044152SQ9010050
公开日1990年7月25日 申请日期1990年1月23日 优先权日1990年1月23日
发明者涂国贵 申请人:涂国贵
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