低揚程大比重液體輸送泵的製作方法
2023-05-27 01:38:06 1
專利名稱：低揚程大比重液體輸送泵的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種泵，特別是輸送液態金屬的泵。
背景技術：
泵是把原動機的機械能轉換成液體能量的機器。泵用來增加液體的位能、壓能、動 能(高速液流)。原動機通過泵軸帶動葉輪旋轉，對液體作功，使其能量增加，從而使 需要數量的液體，由吸液池經泵的過流部件輸送到要求的高處或要求壓力的地方。
液態金屬泵是屬於低揚程的，其結構簡單，由電動機、支架、渦殼、葉輪、排液管 等組成。葉輪排出側具有帶渦室的殼體。吸液室位於葉輪之前，壓液室位於葉輪之後， 它們和葉輪一起構成泵的過流部件。葉輪是泵最重要的工作元件，是過流部件的心臟。 葉輪由蓋板和中間的葉片組成。
人們常說或常見的所謂泵大多為工業用水泵，輸送液體多為工業用水或含有渣量的 工業液體。在火法煉鉛工藝中用到的泵(有時被稱為鉛泵)，輸送的液體則是500多度 高溫大比重的重金屬熔液。在七十年代開始引進英國的帝國熔煉法(又稱密閉鼓風爐熔 煉法，簡稱ISP)的工藝煉鉛鋅，經過三十年的發展，其生產能力從年產5萬噸鉛鋅逐 步發展到目前的年產15萬噸鉛鋅能力。
ISP熔煉工藝流程和鉛泵在工藝流程中的位置和作用將一定比例的燒結塊和預熱 焦炭送入密閉鼓風爐，經熔煉後的熔融金屬液從爐底進入融鉛池，再通過鉛泵將熔融金 屬液打入鉛鋅分離冷卻槽，經過一定時間和手段冷卻分層後，上層比重較輕的粗鋅融液 進入粗鋅圓盤鑄錠機鑄成鋅錠。下層較重的鉛融液進入粗鉛圓盤鑄錠機鑄成鉛錠。從流 程中可以看出鉛泵是密閉鼓風爐熔煉的關鍵設備，流程中生產能力的提高與泵的自身的 生產能力大小有著直接的關聯。在早年引進的鉛泵能力由3000t/h，逐步改造4000t/h和 4800t/h，都是在泵軸的葉輪轉速和電動機的功率上做文章來滿足擴大生產能力的工藝要 求。隨著ISP流程生產能力的進一步擴大，鉛泵的能力成了ISP流程擴大生產能力的瓶 頸，不改變渦殼結構和葉輪尺寸的大小，已無法實現和滿足鉛泵能力的提高。
但是，低揚程大比重液體輸送泵這種高溫熔液的輸送設備目前沒有成熟的設計方法，給泵的設計帶來很大的困難。泵的輸送能力要提高，也並非簡單的將已有的泵的尺 寸簡單地放大所能實現的。
實用新型內容
為了提高液態金屬泵的輸送能力，本實用新型提供的低揚程大比重液體輸送泵泵， 通過改變泵主要部位的尺寸比例和尺寸，達到提高輸送能力的目的。
本實用新型提供的低揚程大比重液體輸送泵包括採用發散型螺旋結構的渦殼、葉 輪、排液管，其中
1、渦殼特定螺旋形流道。
喉舌起點30度
吸液室直徑280~350mm 流道最小半徑21mm 最小流道中心距150mm 流道最大半徑70~130mm 最大流道中心距247mm 流道擴口出口直徑265~325mm 2、葉輪為單曲葉片
輪轂大小頭直徑比D大D小4,25: 1 輪轂中經與葉片高度比D中H=2.5: 1 葉片有效吸液淨空高度60~100mm 葉片寬度96mm
葉片與輪轂大頭平面的安裝傾角65度
葉片低點與輪轂徑向軸線投影夾角10度 葉片數量6片
本實用新型提供的低揚程大比重液體輸送泵屬於渦殼式混流泵，其結構簡單，是由 渦殼、葉輪、排液管等組成，其渦殼採用發散型螺旋結構，其渦殼和葉輪是鉛泵的關鍵 部件。
渦殼的結構和位置按功能具分有吸液和壓液兩種作用。吸液室位於葉輪之前，壓液 室位於葉輪之後，它們和葉輪一起構成泵的過流部件。葉輪是泵最重要的工作元件，是 過流部件的心臟。葉輪由蓋板和中間的葉片組成。從水力方面看，為了得到葉輪內相對流動的穩定性，採用軸對稱結構和螺旋形壓液 室比較理想。其壓液室的布置方式能夠讓從葉輪流出的液體被收集起來，並且隨著被收 集的流量的增加，流道半徑向排出口方向逐漸增大，導致流體線速度逐漸減小，從而實 現了動能向壓能的轉換。其適應性強，高效率範圍寬。但其流道不能機械加工，尺寸形 狀和表面粗糙度直接靠鑄造來保證。低揚程泵，在壓液室內有很大一部分動能轉換為壓 能，為了完全實現動能的轉換，壓液室螺旋線後接擴散管，並使得壓液室出口的流動方 向和渦室半徑相垂直，這種結構保證了消除流動的旋轉分量。
按照本實用新型提供的技術方案設計的低揚程大比重液體輸送泵能夠達到5100噸/ 小時的輸送能力，實現了大比重液體的大輸出量，能滿足提高工藝產能的要求。
圖1渦殼剖視圖； 圖2渦殼俯視圖； 圖3葉輪示意圖。
CPO為隔舌安放角；Rn任意流道截面面積和流道半徑；D揚鉛管(即出口)的直徑； Dj葉輪直徑；d泵軸直徑；Dd輪轂大頭直徑；Dm輪轂中徑；Dx輪轂小頭直徑；h輪
轂高度；Hj有效進液高度;Hy葉片高度；a任意流道中心距；①0葉片安裝角度。
具體實施方式
實施例
工藝配置設計要求雙管輸送，輸送能力5100t/h，揚程2,2m。
具體地，本實施例提供的低揚程大比重液體輸送泵的結構和尺寸是
渦殼、葉輪、排液管等組成，其渦殼採用發散型螺旋結構，葉輪為軸對稱結構和螺 旋形壓液室。
1、渦殼特定螺旋形流道。 喉舌起點30度
吸液室直徑300mm 流道最小半徑21mm 最小流道中心距150mm 流道最大半徑100mm最大流道中心距247mm 流道擴口出口直徑280mm
2、葉輪為單曲葉片，也稱圓柱形葉片 輪轂大小頭直徑比D大0小=1.25: 1 輪轂中經與葉片高度比D中H=2.5: 1 葉片有效吸液淨空高度70mm 葉片寬度96mm
葉片與輪轂大頭平面的安裝傾角65度 葉片低點與輪轂徑向軸線投影夾角10度 葉片數量6片。
權利要求1、低揚程大比重液體輸送泵，包括渦殼、葉輪、排液管，其特徵在於其渦殼採用發散型螺旋結構，葉輪為軸對稱結構和螺旋形壓液室；1)、渦殼特定螺旋形流道。喉舌起點30度吸液室直徑280～350mm流道最小半徑21mm最小流道中心距150mm流道最大半徑70～130mm最大流道中心距247mm流道擴口出口直徑265～325mm2)、葉輪為單曲葉片輪轂大小頭直徑比D大D小＝1.251輪轂中經與葉片高度比D中H＝2.51葉片有效吸液淨空高度60～100mm葉片寬度96mm葉片與輪轂大頭平面的安裝傾角65度葉片低點與輪轂徑向軸線投影夾角10度葉片數量6片。
專利摘要本實用新型涉及一種泵，特別是輸送液態金屬的泵。包括渦殼、葉輪、排液管，其特徵在於其渦殼採用發散型螺旋結構，葉輪為軸對稱結構和螺旋形壓液室。渦殼的結構和位置按功能具分有吸液和壓液兩種作用。吸液室位於葉輪之前，壓液室位於葉輪之後，它們和葉輪一起構成泵的過流部件。葉輪是泵最重要的工作元件，是過流部件的心臟。葉輪由蓋板和中間的葉片組成。按照本實用新型提供的技術方案設計的低揚程大比重液體輸送泵能夠達到5100噸/小時的輸送能力，實現了大比重液體的大輸出量，能滿足提高工藝產能的要求。
文檔編號F04D29/18GK201246310SQ20082005427
公開日2009年5月27日 申請日期2008年8月28日 優先權日2008年8月28日
發明者劉燦宇, 劉金庭, 袁學敏, 陳雨田, 黃文虎 申請人:長沙有色冶金設計研究院