漁用換水泵的製作方法

2023-07-30 21:34:01 2

專利名稱：漁用換水泵的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於一種漁業換水機械，特別是屬於一種用於網箱養魚裝置上的漁用換水泵。
在漁業生產中，尤其是池塘、養魚水槽等水產養殖生產中，目前多採用市售的潛水泵、混流泵和軸流泵等型式的水泵，將水提升到所需的高度，進行水體循環、淨化等，因此較為適用。但是在某些漁業生產的使用場合，現有的水泵則不甚適用。例如網箱養魚的水體交換 一直來依靠水流、風力和魚的遊動被動廉價地進行，但隨著網箱養魚的技術和應用範圍的擴大(養殖鰻、蝦、魚種培育配套等)使用網箱的網目變小，使得僅通過採用網箱去汙、防汙的方法來解決水體被動交換的問題顯得日益困難；而若簡單地移用現有的泵水機械，則存在著下述缺陷1、現有水泵設計揚程較高，結構較複雜、工藝要求亦較高(例如葉輪與葉輪室之間的間隙要求較小等)；2、單位能耗的換水量較少，不經濟；3、泵出的水流所具有的能量(動能和勢能)較大，對養殖魚的衝擊影響較大或不易調節成適宜流速；4、現有泵的重量、流量、安裝、外形、結構等參數和特徵與柔軟的網箱體安裝位置及漁業生產對泵進行換水的工況要求差距較大，不適配。由此可見，現有公知的水泵尚難滿足漁業生產中諸如低能耗地進行水體有效交換、流動等某些生產場合的實際需求。
本實用新型的目的是提供一種結構簡單，重量輕，安裝方便，單位能耗換水量大，設計揚程、流量等參數與水體交換等使用工況要求較匹配、適用的漁用換水泵。
本實用新型的主體解決方案是這樣的泵體呈腰鼓狀、喇叭狀及類似形狀，內緣光順，其長度與出水口徑之比為0.2～2.5，且包括進、出水口在內的整個換水泵的過流組件全部沒於水面下；受動力機驅動的工作軸通過支撐體等設定在泵體的中心線上，並帶動與其連成一體的葉輪旋轉泵水。其中，所述的支撐體可以是數根在泵體內呈徑向布置的光滑杆，一端與泵體連接，另一端固定在同一軸套上；也可以是其一端直接或通過預設的固定耳等與泵體的端部或外部相連接，另一端則與裝有動力機的浮力密封體或密封潛水電動機的殼體相接等。在結構上可去除了通常葉輪式水泵的肘管、吸入管道、底閥、座體等結構，並將葉輪按照漁業生產所需的工況要求(例如排出揚程的設計點為0.15～1.20米，尤以0.30～0.80米為佳，流量為30～500米3／時，功率0.1～4.0千瓦等)系列設計，以克服公知水泵在此長時耗電大、不經濟的通病。同時，將通常軸流泵的上、下泵體合二為一，泵體總長度與泵出水口徑之比縮小為0.2～2.5，泵體與葉輪外緣間的環形間隙亦可適當放寬要求，導葉體的寬度可縮小至通常泵的1／2左右，甚至完全不用。從而使得懸臂式或雙支承式的軸繫結構及泵的製造工藝等也可得到明顯的減化。所述的換水泵的葉輪、泵體等結構，也利於按正反雙向設計，以隨時轉換水流進、出流向，滿足漁業生產的需求。
同時，由於漁用換水泵使用時，常需在泵體的進、出口等處設置攔魚柵或攔汙柵等，而換水泵本身的設計揚程較低。為了減少本換水泵的水頭損失，提高水力效率，並結合漁業生產的實際，在上述設計揚程的範圍內，以將換水泵出水流速設計在1.0～3.0米／秒較適宜。又由於泵的軸功率為N＝ (rQH)/(1000η) ＝ (γπHVD2)/(4000η)設功率係數KN＝ (rπHV)/(4000η)則 N＝KND2式中 r——泵輸送液體的重度(牛頓／米3)H——泵的揚程(米)Q——泵的流量(米3／秒)η——泵的效率V——泵的出口輸液平均流速(米／秒)D——泵的出口直徑(米)N——泵的軸功率(千瓦)由於本實用新型所述的換水泵系爭對漁業生產的具體、特定的工況要求而設計，故功率係數KN可取值在5.0～29.0之間，尤以11.0～19.0為宜。此值遠小於軸流水泵等公知水泵的選用範圍，從而克服了超低設計揚程水泵的總效率不易保持較高的常識，使該泵的單位換水量所需能耗遠小於現有水泵。
在動力匹配的形式上，採用電動機或柴油機單機匹配驅動，也可由較大功率的動力機，通過液壓傳動或機械聯軸等傳動方式驅動換水泵工作。
本實用新型的另一個方案是採用現有較高揚程的水泵，通過動力輸水管道，向設置在附近的數隻養殖箱體上的射流換水器，提供動力水，使其在噴嘴處受射流邊界層的紊動擴散作用，與周圍被吸流體發生動量交換，帶動了較多量的箱外水體集中由此流入箱內。從而提高了單位能耗的換水量。在上述換水泵的進水口附近，可設置若干盞電燈，在夜間可利用燈光誘集餌料生物的作用，以增強本裝置在向箱內輸送浮遊生物等作為養殖魚天然餌料為目的時的實施效果。
由於本實用新型採用了上述方案，從而使它結構大為簡單，工藝簡化，重量減輕，成本降低，易於固定或按置在網箱體等漁業生產環境中，且單位能耗的泵水量比普通水泵提高4倍左右，其流量尤其是出水流速等技術要素易於與漁業生產相適配。因此，是一種實用、有效的新型漁業換水機械。



圖1——一種漁用換水泵的結構示意圖。
圖2——漁用換水泵的另一種結構示意圖。
圖3——圖2的A－A剖示圖。
圖4——一種簡易立式換水泵的示意圖。
圖5——一種雙漿式漁用換水泵的示意圖。
圖6——一種掛漿式漁用換水泵的示意圖。
圖7——一種全液射流式漁用換水泵的示意圖。
實施例1一種漁用換水泵如附
圖1所示。電動機3外罩金屬密水體27(即潛水電泵的殼體)沒入水中，其加長的功率輸出工作軸4穿過密水墊圈與水中的葉輪5連成一體，工作軸4的另一端插入導流軸座73的軸孔中。所述的導流軸座73通過導葉的軸向長度e與口徑D1之比e／D1為0.2～0.8的5片導葉支撐體23b，將工作軸4穩固地置於泵體6的軸線上，泵體6的中部為圓柱體，進水端為圓弧形翻邊，以減少進水口的水頭損失；出水端外部設有凸環16，以便於輸水管道8與其套接。泵體的長度與出水口徑之比為1.0～1.8；泵體6、導葉支撐體23b和導流軸座73採用塑料整體注塑成型。在圓柱狀泵體6的軸向上、下面上，固定連接有條狀支撐體23a的一端，另一端則分別固定在金屬密水體27的上、下平面上(泵體6翻邊的上、下相應位置處開有小缺口)，使泵體6與電機3之間的相對位置得以固定。在泵體6和電機3的上方，同時還配置有與其浸水後淨重量相對應的浮體39，使其前後儘可能平衡，並略呈沉性。該換水泵在水中所處的空間位置，則由繫繩固定調節之。這樣，大體平臥懸於水體1中的漁用換水泵的葉輪5，不需預先加水等，即可方便地啟動電動機3，在泵體6的軸線上旋轉泵水，使泵體周圍的水體1，經近動力機3側的環狀進水通道直入泵體。在0.40～0.80米的實際運行工況揚程時，以1.00～1.60米／秒的出水流速排出泵體，經與其套接的聚乙烯薄膜制的輸水管8將新鮮高氧的水體換入與輸水管道8縫製在一起的網箱11內。
實施例2如附圖2和附圖3所示的漁用換水泵的泵體6呈腰鼓狀，電機的輸出軸通過連軸套18與工作軸4相連接，並由支撐體23c及其上設置的水潤滑水中軸承，將工作軸4和葉輪5置於泵體6的軸線上。在泵體的出水口端，通過四隻預設的連接耳，用螺栓與磁化器75相連。所述的磁化器系由狹條狀的永磁性磁條76，依靠鋁質或非金屬墊片77，使其平行排列成柵狀，並由其外周的殼體79固定而成。為了減少水頭損失，磁化器75的外尺寸可大於輸水管徑，其間由相應的擴散管連接。這樣，由漁用換水泵產生的恆穩水流，經該永久強磁場的作用而磁化，以較經濟地為水產養殖業提供大量的磁化水。
實施例3如附圖4、5、6所示的漁用換水泵是上述換水泵有關結構改型的幾個例子。
在浮體39的形心附近設有一軸孔，電動機3的主軸與工作軸4同軸心相連，並分別穿過浮體39與彎形泵體6上的軸孔帶動立式按裝的葉輪5旋轉，使泵體周圍水體，經換水泵進行主要是水平方向的，且不泵離泵體所置水平面的水體輸送、交換。其中泵體6及浮體39上所述的軸孔，為嵌在注塑體上的金屬套筒9，套筒與工作軸之間的單側間隙可在0.5～3.0mm，並無需如公知立式軸流泵較複雜的密水結構。泵體6與葉輪5的相對位置，分別由導葉支撐體23b和支撐體23a固定之。
另一種類似的結構是設置在浮力密水體27內的動力機3，通過皮帶傳動，同時帶動工作軸兩端的兩隻葉輪5。在泵體6的中心線上旋轉。在穿插工作軸的密水體27的壁孔處，設有公知的密水圈等結構；泵體6的上方通過固定耳直接固定在密水體27上，其下側通過剛性條狀支撐體23a和導水板80連成一體。
圖6所示的漁用換水泵系由普通船用掛漿機24改制而成的，它系在掛漿機的轂部21上套有一個固定座體，並通過緊固在其上的固定杆23a，與新換的葉輪5相配合的泵體6固於一體。在泵體6的開口端上設有用鋁合金網製成的球冠狀攔汙柵22，另一端採用公知的管道連接方法，與輸水軟管8相連。以低水頭損失，低功耗地向網箱等養殖裝置提供高氧新鮮水體。
實施例4一種射流式漁用換水泵結構如附圖7所示。它系由設置在岸邊或浮船等上的動力機3，驅動市售較高揚程的水泵55輸出動力水，經過動力輸水管26，分別輸入設置在附近的數隻全液體射流器32中，經噴嘴28的壓縮，增大其流速後，噴向吸入體29，並產生低壓區，使周圍大水體1被帶進吸入體29內，混合後經喉口30及平液擴展的擴散器31，以0.30米的設計排出揚程，80米3／時的流量通過攔魚柵15及輸水管8，直接向欲換水的養殖裝置供較多量的高氧新鮮水。
此外，由於上述漁用換水泵的揚程特低，故其導葉體也可設置在泵體外的輸送管道8內。這樣，與葉輪5相距一定距離的導葉體可簡易地採用塑料板、薄鐵皮等平面或大曲率材料製成「 」及類似形狀。實施例2所述的磁化器可設置在此類導葉體的下遊為宜，以改善流態、減少水頭損失。
權利要求1.一種漁用換水泵，由動力機、傳動機構(工作軸)和泵體組成，其中所述的動力機設於水面上或外置密水體而設於水面下，其特徵在於泵體6呈腰鼓狀、喇叭狀及類似形狀，內緣光順，其長度與出水口徑之比為0.2～2.5，且包括進水口、排水口12在內的整個換水泵過流組件全部沒於水面下；受動力機3驅動的工作軸4，通過支撐體23(a、b、c)設定在泵體的中心線上，並帶動與其連成一體的葉輪5旋轉泵水，其設計揚程為0.15～1.20米。
2.如權利要求1所述的漁用換水泵其特徵在於換水泵的功率係數KN為5.0～29.0即 N＝(5.0～29.0)×D2式中N－－換水泵的軸功率(千瓦)D－－換水泵出水口徑(米)
3.如權利要求1或2所述的漁用換水泵，其特徵在於內設有動力機3的密水體27設置在平臥的泵體6進水口外的中心線上，其外形為流體形及類似導流形狀。
4.如權利要求1或2所述的漁用換水泵，其特徵在於泵體6的排水口12端部外側，設有環狀凸體16，其上配設輕薄軟質的輸水管8。
5.如權利要求1或2所述的漁用換水泵，其特徵在於泵體6排水口12處連接設有圓盤狀、柱狀及類似形狀的磁化器74；所述的磁化器74系由平行排列的條狀永磁體75、其間的固定墊塊76和帶接口的磁化器殼體77所構成。
6.如權利要求1或2所述的漁用換水泵，其特徵在於所述換水泵的動力傳動機構採用普通船用掛漿機24，而換水泵的泵體6通過固定體23a與其相固定；其中，泵體6的開口端上設有攔汙柵22，另一端連接有輸水管8。
7.如權利要求1或2所述的任一項漁用換水泵，其特徵在於所述的支撐體為導葉支撐體23b，其軸向長度e與口徑D1之比e／D1為0.20～0.80。
8.如權利要求1或2所述的任一項漁用換水泵，其特徵在於所述泵體6的進水端設有攔汙柵22和／或止水端設置攔魚柵15。
9.一種漁用換水泵，其特徵在於水泵56通過動力輸水管26與一隻以上(含一隻)射流器32的噴水嘴28相連接；其中所述的射流器32系由設置在同一軸線上，且整體沉沒於水面下的吸入體29、喉口30和擴散器31及噴水嘴28所構成，其設計排水揚程為0.10米～0.80米。
10.如權利要求9所述的漁用換水泵，其特徵在於所述擴散器31端部，連接設有圓盤狀、柱狀及類似形狀的磁化器74；所述的磁化器74系由平行排列的條狀永磁體75，其間的固定墊塊76和帶接口的磁化器殼體77所構成。
專利摘要本實用新型涉及一種漁業機械，它系採用電動機3輸出軸直接驅動超低揚程設計的葉輪5，在結構簡潔的換水泵體6的軸線上旋轉泵水。整個換水泵的過流組件全部沒入水面下工作。因此，它具有結構簡單，重量輕，使用、安裝方便，造價低，節能高效，與漁業生產使用的工況條件相適配等特點。
文檔編號F04D3/00GK2106249SQ91203450
公開日1992年6月3日 申請日期1991年3月7日 優先權日1991年3月7日
發明者尉偉敏, 尉大敏 申請人:尉偉敏, 尉大敏