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三元流节能

阅读:593发布:2023-03-06

专利汇可以提供三元流节能专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种三元流节能 水 泵 ,包括 基座 、安装在基座上的 泵壳 、安装在泵壳中的 叶轮 和 转轴 、设于泵壳两侧的水泵出口和水泵进口,所述水泵进口处设有能让输送介质 温度 降低的降温装置。本发明采用降温装置,在输送介质在进入水泵之前就被降低了温度,使得输送介质到达入口时压 力 达不到在该温度下的输送介质 气化 压力,输送介质无法气化形成气泡,不会对叶轮表面进行气蚀。,下面是三元流节能专利的具体信息内容。

1.一种三元流节能,包括基座(1)、安装在基座(1)上的泵壳(2)、安装在泵壳(2)中的叶轮(3)和转轴(4)、设于泵壳(2)两侧的水泵出口(5)和水泵进口(6),其特征在于:所述水泵进口(6)处设有能让输送介质温度降低的降温装置(7)。
2.根据权利要求1所述的三元流节能水泵,其特征在于:所述降温装置(7)包括两端分别设有输送介质进口和输送介质出口的降温槽(79),所述降温槽(79)包括由内至外依次设置的内槽壁(71)、中槽壁(72)以及外槽壁(73),所述内槽壁(71)内部空腔构成输送介质容腔体积,所述内槽壁(71)与中槽壁(72)之间的密闭空腔内设有将密闭空腔分隔为密闭空腔一(74)和密闭空腔二(75)的隔板(76),所述密闭空腔一(74)内填充有无机水合盐复合相变液,所述密闭空腔二(75)内填充有低熔点相变合金
3.根据权利要求2所述的三元流节能水泵,其特征在于:所述中槽壁(72)与外槽壁(73)之间的密闭空腔内填充有泡沫金属。
4.根据权利要求2所述的三元流节能水泵,其特征在于:所述降温槽(7)内部设有多个导热板(77)。
5.根据权利要求4所述的三元流节能水泵,其特征在于:所述导热板(77)的材质为石墨烯材料。
6.根据权利要求2所述的三元流节能水泵,其特征在于:所述内槽壁(71)与中槽壁(72)之间的密闭空腔内设有温度传感器(78)。
7.根据权利要求1所述的三元流节能水泵,其特征在于:所述叶轮(3)包括叶轮片(31)、前盖板(32)和后盖板(33),所述前盖板(32)和后盖板(33)均为环形盖板,所述前盖板(32)和后盖板(33)均安装在所述转轴(4)上,在所述前盖板(32)和后盖板(33)之间均分布有若干形状相同的所述叶轮片(31)。
8.根据权利要求7所述的三元流节能水泵,其特征在于:所述叶轮片(31)为扭曲的梯形或长方形弯叶轮片,所述弯叶轮片的厚度由根部向外逐渐递减。
9.根据权利要求7所述的三元流节能水泵,其特征在于:所述叶轮片(31)以转轴为旋转轴线,绕转轴沿圆周对称均布有6片。

说明书全文

三元流节能

技术领域

[0001] 本发明涉及水泵设备领域,尤其涉及一种三元流节能水泵。

背景技术

[0002] 众所周知,目前国内水泵的设计多采用一元流方法(个别使用二元流方法),泵生产厂商的许多产品还停留在一元流设计的理论基础上,即他们把叶轮内部流体的流态简单地看成流体在弯曲管内的匀速流动,通过这种方法对叶轮建立的数学模型,对流体在叶轮内部运动的反映不是很准确的。吴仲华教授提出,叶轮内部的流动是复杂的三元流动,不同轴面上的流动情况各不相同。
[0003] 叶轮在高速旋转时产生低于大气压真空度,当入口压达到在该温度下的输送介质气化压力时,输送介质就开始气化形成气泡。这样,在运动的输送介质中形成的气泡随着输送介质一起流动。周围的输送介质以高速向气泡中心运动,这就形成了高频的水锤作用,打击叶轮表面,并产生噪音和振动。这种气泡的产生和破灭过程反复进行就对这一区域的叶轮表面产生破坏作用,使泵流量减少,扬程下降,效率降低等,这种现象叫气蚀现象。
[0004] 又如中国专利文献CN204755389U中公开了一种三元流节能水泵,一种三元流节能水泵,包括基座、安装在基座上的泵壳、安装在泵壳中的叶轮和转轴、安装在泵壳两端的左端盖和右端盖;所述叶轮包括叶轮片、前盖板、后盖板;所述前盖板和后盖板均为环形盖板,前盖板与后盖板均安装在转轴上,在前盖板与后盖板之间均布有若干形状相同的叶轮片;其特征在于,所述前盖板、叶轮片和后盖板一体成型,叶轮片上沿与转轴垂直方向设有加强筋。
[0005] 该水泵虽然能起到节能、降低能耗的作用,但是当入口压力达到在该温度下的液体气化压力时,液体就开始气化形成气泡,会形成气蚀,对叶轮表面产生破坏,使泵流量减少,扬程下降,效率降低。

发明内容

[0006] 为克服上述缺点,本发明的目的在于提供一种不会形成气蚀现象的三元流节能水泵。
[0007] 为了达到以上目的,本发明采用的技术方案是:一种三元流节能水泵,包括基座、安装在基座上的泵壳、安装在泵壳中的叶轮和转轴、设于泵壳两侧的水泵出口和水泵进口,所述水泵进口处设有能让输送介质温度降低的降温装置。本发明的有益效果:采用降温装置,在输送介质在进入水泵之前就被降低了温度,使得输送介质到达入口时压力达不到在该温度下的输送介质气化压力,输送介质无法气化形成气泡,不会对叶轮表面进行气蚀。
[0008] 优选地,所述降温装置包括两端分别设有输送介质进口和输送介质出口的降温槽,所述降温槽包括由内至外依次设置的内槽壁、中槽壁以及外槽壁,所述内槽壁内部空腔构成输送介质容腔体积,所述内槽壁与中槽壁之间的密闭空腔内设有将密闭空腔分隔为密闭空腔一和密闭空腔二的隔板,所述密闭空腔一内填充有无机水合盐复合相变液,所述密闭空腔二内填充有低熔点相变合金。采用在内槽壁与中槽壁之间的密闭空腔内设置的无机水合盐复合相变液和低熔点相变合金的组合使用,充分利用了相变合金材料和复合相变液的高相变潜热、导热率高等特点,达到快速降温的目的。
[0009] 优选地,所述中槽壁与外槽壁之间的密闭空腔内填充有泡沫金属。因为泡沫金属热导率较高,所以采用泡沫金属可实现高温输送介质和降温槽之间迅速的热传递,达到速冷效果。
[0010] 优选地,所述降温槽内部设有多个导热板。通过在降温槽内设置多个导热板,能够增加输送介质与降温槽之间的接触面积,增强导热效果,达到速冷效果。
[0011] 优选地,所述导热板的材质为石墨烯材料。由于石墨烯材料具有较好的导热性能,所以采用石墨烯材料制作的导热板也有较好的导热性能,能够达到速冷效果。
[0012] 优选地,所述内槽壁与中槽壁之间的密闭空腔内设有温度传感器。采用温度传感器能够对输送介质的温度进行及时的监控,若温度过高考虑是不是降温槽已损坏失效,需要更换。
[0013] 优选地,所述叶轮包括叶轮片、前盖板和后盖板,所述前盖板和后盖板均为环形盖板,所述前盖板和后盖板均安装在所述转轴上,在所述前盖板和后盖板之间均分布有若干形状相同的叶轮片。
[0014] 优选地,所述叶轮片为扭曲的梯形或长方形弯叶轮片,所述弯叶轮片的厚度由根部向外逐渐递减。
[0015] 优选地,所述叶轮片以转轴为旋转轴线,绕转轴沿圆周对称均布有6片。附图说明
[0016] 图1为本发明的俯视图;
[0017] 图2为本发明的降温装置的剖视图;
[0018] 图3为本发明的A-A线的剖视图。
[0019] 图中:
[0020] 1-基座;2-泵壳;3-叶轮;31-叶轮片;32-前盖板;33-后盖板;4-转轴;5-水泵出口;6-水泵进口;7-降温装置;71-内槽壁;72-中槽壁;73-外槽壁;74-密闭空腔一;75-密闭空腔二;76-隔板;77-导热板;78-温度传感器;79-降温槽。

具体实施方式

[0021] 下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述,以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解,从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
[0022] 参见附图1、图2所示,本实施例中的一种三元流节能水泵,包括基座1、安装在基座1上的泵壳2、安装在泵壳2中的叶轮3和转轴4、设于泵壳2两侧的水泵出口5和水泵进口6,水泵进口6处设有能让输送介质温度降低的降温装置7。
[0023] 参见附图2所示,降温装置7包括两端分别设有输送介质进口和输送介质出口的降温槽79,降温槽79包括由内至外依次设置的内槽壁71、中槽壁72以及外槽壁73,内槽壁71内部空腔构成输送介质容腔体积,内槽壁71与中槽壁72之间的密闭空腔内设有将密闭空腔分隔为密闭空腔一74和密闭空腔二75的隔板76,密闭空腔一74内填充有无机水合盐复合相变液,密闭空腔二75内填充有低熔点相变合金。本发明实施例中采用的无机水合盐复合相变液溶质的质量配比为三水醋酸纳85%、甲酰胺11%、十二水磷酸氢二钠2%、聚乙烯醇2%。此质量配比的各组份经共融形成的复合相变材料的熔点为10℃。本发明实施例中填充的低熔点相变合金为铋铟铅镉五元合金,质量配比优选为铋(Bi)35.5%、铟(In)22.5%、锡(Sn)16%、铅(Pb)18%、镉(Cd)8%。此配比的五元相变合金熔点为10℃。中槽壁72与外槽壁
73之间的密闭空腔内填充有泡沫金属。该泡沫金属可采用泡沫、泡沫或泡沫镍中的一种或几种。降温槽7内部设有6个导热板77。导热板77的材质为石墨烯材料。内槽壁71与中槽壁72之间的密闭空腔内设有温度传感器78。
[0024] 叶轮3包括叶轮片31、前盖板32和后盖板33,前盖板32和后盖板33均为环形盖板,前盖板32和后盖板33均安装在转轴4上且为叶轮轮毂,在前盖板32和后盖板33之间均分布有6片形状相同的叶轮片31,6片叶轮片31以转轴为旋转轴线,绕转轴沿圆周对称均布。采用相邻叶片对称设置的结构,使水流脉冲下降到扬程的±4%以内,水流更加平稳,效率更高,汽蚀余量更低。叶轮片31为扭曲的梯形或长方形弯叶轮片,弯叶轮片的厚度由根部向外逐渐递减。叶轮片31进口为12°-18°,叶轮片31出口角为30°-40°。轮毂比为0.26-0.29。叶轮出口轮径为80-100mm。叶轮直径减少,出口宽度增大,叶片边向来流进口伸展,减少了进口损失。
[0025] 本发明三元流节能水泵采用无机水合盐复合相变液和低熔点相变合金的组合使用,充分利用了相变合金材料和复合相变液的高相变潜热、导热率高等特点,达到快速降温的目的。从而使得输送介质在进入水泵之前就被降低了温度,使得输送介质到达入口时压力达不到在该温度下的液体气化压力,液体无法气化形成气泡,不会对叶轮表面进行气蚀。
[0026] 本发明三元流节能水泵的叶轮既弯又扭的三元叶轮,采用三元叶轮进行设计,并结合其他上一些结构上的改进,进一步提高了工作效率和叶轮的使用寿命。
[0027] 以上实施方式只为说明本发明的技术构思及特点,其目的在于让熟悉此项技术的人了解本发明的内容并加以实施,并不能以此限制本发明的保护范围,凡根据本发明精神实质所做的等效变化或修饰,都应涵盖在本发明的保护范围内。
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