專利名稱：一種高效長壽多功能葉片泵的制作方法
技術領域：
本實用新型是一種高效長壽多功能葉片泵，屬于節(jié)能裝備制造及自動化領域。
技術背景泵是一種應用十分廣泛的通用機械，也是耗能很大的機械之一。從學科角度看，泵是流 體力學的應用和發(fā)展。在火力發(fā)電廠中，泵是實現動力循環(huán)的重要組成部分，是重要的輔機 之一。泵的安全、經濟運行對電廠的安全經濟發(fā)電起著重要作用。從能量角度看，泵是一類 能將原動機的機械能轉換成被輸送流體的壓力勢能和動能的流體機械。泵在國民經濟的各個 部門中應用十分廣泛，如在農業(yè)方面的排澇、灌溉；在采礦工業(yè)中的坑道排水；在冶金工業(yè) 中各種冶煉爐液體的輸送；在石油工業(yè)中的輸油和注水等等。據統(tǒng)計，泵和風機的用電量約 占全國用電量的28~30%，并正在逐步向40%過渡，且泵的用電量超過風機。然而，目前國 內外普遍使用的葉片泵，都是通過旋轉葉輪對流體作功而實現能量傳遞的。當流體與高速旋 轉的葉輪或葉片接觸和流過其表面時，流體不僅要與葉輪發(fā)生碰撞和摩擦，而且也要與機殼 發(fā)生碰撞和摩擦，在這一過程中要消耗大量的能量，并產生較大的噪音和磨損。因此，導致 泵的效率低、耗能大、噪音大、壽命短。為解決這些問題，國內外眾多學者進行了長期不懈 的艱苦研究，并取得了一定的效果。如我國80年代淘汰產品3BA6型泵的效率ii-0.65,而 替代的新品種IS80—50、 IS80—200型泵的效率11=0.74，用于300MW汽輪發(fā)電機組的鍋爐 給水泵DG500—240的效率ii =0. 71。我國引進英國Weir泵廠專利技術生產的300MW汽輪發(fā) 電機組的鍋爐給水泵的效率H =0. 829,引進德國KSB公司生產的900MW汽輪發(fā)電機組的鍋爐 給水泵的效率H-0.86。然而，由于國內外研究者由于始終沒有跳出用旋轉葉輪進行能量傳 遞的傳統(tǒng)理論框架，因此在提高效率、減少耗能、降低噪音和延長壽命等方面，雖有提高和 改善，但均未取得突破性進展。 實用新型內容本實用新型的目的在于突破傳統(tǒng)理論的能量傳遞方式(旋轉葉輪傳遞能量)，創(chuàng)建一種新 的能量傳遞方式一液體旋流場能量傳遞方式。即通過葉片、葉輪和泵殼形狀和結構的創(chuàng)新設 計，實現不用旋轉葉輪進行能量傳遞，而用誘導形成的增強輔合的液體旋流場進行能量傳遞， 進而研制一種使被輸送流體不經過葉輪，而以流體自身進行輸送，并同時具有高效率、低能 耗、長壽命、多用途等特點的高效長壽多功能葉片泵。這一研宄不僅具有重大的理論意義和 現實意義，而且具有極高的經濟價值和社會價值。為實現上述目的，本實用新型采用如下技術方案一種高效長壽多功能葉片泵，它包括泵殼、葉輪、葉輪工作室、液體旋流室、進水口、 出水口、電機，所述葉輪由至少一組單側封閉、軸向放大的圓弧型流道葉片組成；所述泵殼 內部為帶有進水口和出水口的圓形雙室或多室。所述葉輪包括相互連接的葉片與葉輪盤，葉輪盤則與電機軸連接，在葉輪盤的前端設有 前封片。所述葉片根部寬度A》葉片端部寬度a,且葉片根部內側半徑B〉葉片端部內側半徑b。 所述泵殼分為圓形液體旋流室和圓形葉輪工作室，葉輪安裝在葉輪工作室內，并與置于 泵殼外部的電機連接；同時液體旋流室的側面設有進水口，頂部設有出水口。本實用新型的高效長壽多功能葉片泵，由泵殼、葉輪、葉輪工作室、旋流室、進氣口、 出氣口、電機等構成。其基本特征在于單側封閉、軸向放大的圓弧型流道葉片(圖2)構成 的葉輪(圖1)和設有進出水口的獨特的圓形雙室泵殼(圖3)。單側封閉、軸向放大的圓弧 型流道的葉輪(圖l)，具有A》a，B〉b的加強型葉片結構(圖2)。用該結構的葉片泵實現了 一種新的能量傳遞方式一液體旋流場能量傳遞方式。液體旋流場能量傳遞方式較傳統(tǒng)的蝸殼 形雙壁葉輪(片)能量傳遞方式，具有更高的效率、更低的能耗、更小的噪音、更長的壽命
和更多的功能。眾所周知，目前國內外普遍使用的葉片泵，都是通過旋轉葉輪或葉片對流體作功而實現 能量傳遞的。這種能量傳遞方式的泵在工作時會產生機械損失、容積損失和流動損失，其損 失的大小分別用機械效率nm、容積效率iiv和流動效率nh來衡量。泵的總效率il-rirailv iK。其中， 一般離心泵的機械效率11111=0.90 0.97;容積效率riv-0.90 0.95;流動效率 iU=0. 80 0.95;離心泵的總效率11=0.62~0.92。由此可見，泵在工作時流動損失最大， 容積損失次之。因此，如何有效地減少流動損失和容積損失是提高效率和節(jié)能降耗的關鍵所 在。本實用新型的有益效果是通過葉輪、葉片和泵殼結構的特殊設計，誘導形成繞軸快速 旋轉的增強輔合的液體旋流場，由液體旋流場以"流體帶動流體，物料推動物料"的方式進 行能量傳遞，實現了流體(或物料)"不過葉輪"，因而使被輸送的流體極少與葉輪發(fā)生碰撞 和摩擦，不僅大幅度降低了容積損失和流動損失，而且顯著延長了葉片壽命，并賦予葉片泵 多種功能(可輸送液體、固體和液固混合體等)。因而使高效長壽多功能葉片泵，同時具有高 效率(效率達80%以上)、低能耗(節(jié)能10%以上)、小噪音(低于80dB)、少耗材(葉輪節(jié)材 二分之一以上)、易加工(圓形泵殼)、長壽命(葉輪壽命提高2倍以上)、多功能(可輸送液 體、固體和液固混合體等)等特點。本實用新型的主要技術指標是效率達80%以上；節(jié)能1096以上；噪音低于80dB;葉輪基 本不磨損，壽命可提高2倍以上；具有多種功能，可用于輸送液體、固體和液固混合體等。其綜合經濟、技術和性能指標達到了國內外領先水平，并創(chuàng)建了新的能量傳遞理論，具有自 主知識產權。本實用新型理論和技術主要用于清水泵、排污泵、渣漿泵等各種泵的制造。由于本技術 的綜合指標達到國內外領先水平，且節(jié)能減排效果突出，所以國內外市場潛力和容量巨大， 經濟和社會效益十分顯著。

圖l為葉輪示意圖；圖2為葉片A—A向截面示意圖；圖3為機殼結構示意圖；圖4為圖3的正面結構示意圖。其中，l.葉片，2.葉輪盤，3.前封片，4.出水口， 5.液體旋流室，6.葉輪工作室，7.進 水口， 8.泵殼，9.葉輪，10.電機。
具體實施方式
以下結合附圖與實施例對本實用新型做進一步說明。圖3、圖4中， 一種高效長壽多功能葉片泵，它包括泵殼8、葉輪9、葉輪工作室6、液 體旋流室5、進水口7、出水口4、電機IO,所述葉輪9由至少一組單側封閉、軸向放大的圓 弧型流道葉片l組成；圖l、圖2中，葉輪9包括相互連接的葉片1與葉輪盤2，葉輪盤2則 與電機軸連接，在葉輪盤2的前端設有前封片3。葉片l根部寬度A》葉片端部寬度a，且葉 片1根部內側半徑B〉葉片端部內側半徑b。泵殼8分為圓形液體旋流室5和圓形葉輪工作室 6,葉輪9安裝在葉輪工作室6內，并與置于泵殼8外部的電機10連接；同時液體旋流室5 的側面設有進水口7，頂部設有出水口4。用上述理論和技術研制的樣機初試結果表明原理可行，效果理想。同機對比試驗結果 表明節(jié)能10%以上，效率提高10%以上，預計葉輪壽命可提高2倍以上。同時實現了高效、 節(jié)能、環(huán)保、長壽的效果。
權利要求1. 一種高效長壽多功能葉片泵，它包括泵殼、葉輪、葉輪工作室、液體旋流室、進水口、出水口、電機，其特征是，所述葉輪由至少一組單側封閉、軸向放大的圓弧型流道葉片組成；所述泵殼內部為帶有進水口和出水口的圓形雙室或多室。
2. 如權利要求1所述的高效長壽多功能葉片泵，其特征是，所述葉輪包括相互連接的葉 片與葉輪盤，葉輪盤則與電機軸連接，在葉輪盤的前端設有前封片。
3. 如權利要求1或2所述的高效長壽多功能葉片泵，其特征是，所述葉片根部寬度A》 葉片端部寬度a,且葉片根部內側半徑B〉葉片端部內側半徑b。
4. 如權利要求1或2所述的高效長壽多功能葉片泵，其特征是，所述泵殼分為圓形液體 旋流室和圓形葉輪工作室，葉輪安裝在葉輪工作室內，并與置于泵殼外部的電機連接；同時 液體旋流室的側面設有進水口，頂部設有出水口。
專利摘要本實用新型公開了一種高效長壽多功能葉片泵。它包括泵殼、葉輪、葉輪工作室、液體旋流室、進水口、出水口、電機，所述葉輪由至少一組單側封閉、軸向放大的圓弧型流道葉片組成；所述泵殼內部為帶有進水口和出水口的圓形雙室或多室。其效率達80％以上；節(jié)能10％以上；噪音低于80dB；葉輪基本不磨損，壽命可提高2倍以上；具有多種功能，可用于輸送液體、固體和液固混合體等。其綜合經濟、技術和性能指標達到了國內外領先水平，并創(chuàng)建了新的能量傳遞理論。
文檔編號F04D29/18GK201212487SQ20082002290
公開日2009年3月25日 申請日期2008年5月22日 優(yōu)先權日2008年5月22日
發(fā)明者朱瑞富, 王建華 申請人:山東大學