[发明专利]具有分离网增强自吸的喷射式离心泵

说明书

本发明公开了一种具有分离网增强自吸的喷射式离心泵。本发明包括一个喷射式离心泵和分离网，分离网布置在气液分离室，介于回流流道入口和离心蜗室出口之间，以一定的相对空间姿态和截流面积对气液分离室内回流至回流流道入口的气液两相流进行有效的气液分离，同时利用分离网对气液分离室内原本离心出口喷射出的具有很强动能的流体进行整流，减速增压，提高回流流体的压力势能和分离室内流动的整体均匀性，显著降低经回流流道流回喷射器喷嘴的回流流体的含气率，气液混合和气液分离的速度同时加快，则喷射式自吸离心泵的自吸能力显著提升。

技术领域

本发明涉及一种喷射式离心泵，尤其涉及一种具有分离网增强自吸的喷射式离心泵，属于流体机械领域。

背景技术

泵是一种量大面广、能量消耗巨大的通用机械，凡是有液体流动的地方几乎都有泵在工作。据中国通用机械协会统计，近年来全国泵行业年均总产值1000亿元以上，水泵耗电量约占全国耗电量的20%。目前，在种类繁多的小型陆上泵产品中已经公开的低噪音自吸复合泵（申请号：201610813048.3；申请公布号CN 106224249 A）是一种新型、低噪音、高效、节能的泵类产品，即新型的喷射式离心泵。这种泵自吸能力强，与现有小型陆上泵市场主导的旋涡泵和喷射泵相比吸程高、噪音低、流量大、效率高，在供水供暖、自来水增压、矿山机械、船舶制造、石油化工等诸多工业领域具有广阔的应用前景，其市场潜力巨大，节能降噪效果显著。

尽管如此，已公开的低噪音自吸复合泵在自吸阶段由于离心出口的气液两相流动类似于带有倾角的圆管射流，射流的主流区域且多为势流区正对着回流通道入口，离心出口与回流通道入口两者之间的距离出于泵体体积、效率与成本的综合考虑一般不可能过大，则被叶轮甩出进入气液分离室内的气泡往往跟随主流难于逃逸、分离而受迫重新流入回流入口而再次被带进叶轮，再次受到离心叶轮剪切为尺度更小的气泡。随自吸过程的深入，泵入口的压力越来越低，汽蚀余量越来越小，加上气液分离室内的气泡不能及时被分离、排出水体，导致回流的工作流体带有大量的气泡，进一步加剧了泵内汽蚀的产生，使泵入口的气体不能顺畅地被吸入喷射器与回流流体进行混合，这两方面不利机制的影响下最终造成自吸速度和自吸高度的降低，严重时甚至发生“气缚”现象，完全失去自吸功能。

发明内容

本发明针对低噪音自吸复合泵自吸能力不稳定、自吸速度一致性差的不足，提出一种具有分离网增强自吸速度和自吸高度、提升自吸稳定性的喷射式离心泵。

本发明的目的在于通过选择适当几何外形与尺度的分离网，合理分布分离网在气液分离室内的空间相对位置，对气液分离室内的流动均匀性、流动方向进行全局优化，控制与加速气液两相的分离，从而提升该类喷射式离心泵的自吸能力。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

本发明包括一个喷射式离心泵和分离网，分离网布置在气液分离室，介于回流流道入口和离心蜗室出口之间，以一定的相对空间姿态和截流面积S对气液分离室内回流至回流流道入口的气液两相流进行有效的气液分离，同时利用分离网对气液分离室内原本离心出口喷射出的具有很强动能的流体进行整流，减速增压，提高回流流体的压力势能和分离室内流动的整体均匀性，显著降低经回流流道流回喷射器喷嘴的回流流体的含气率，让回流流体压力势能更高、扩散管内的气液混合-气液分离室内的气液分离这个喷射式离心泵自吸阶段的循环流动中最为关键的两个流动过程更加顺畅，气液混合和气液分离的速度同时加快，则喷射式自吸离心泵的自吸能力显著提升。

所述的分离网截流面积S为20%～100%的气液分离室沿分离网所在流向位置上垂直于流动方向的横截面面积。

所述分离网的边界形状可以为气液分离室沿分离网所在位置的横截面边界，也可以不与该边界重合，而留有一定的空隙，或者为规则的矩形、圆形、椭圆形圆柱面及其它形状。

所述分离网的网格可以为矩形、正方形、三角形、等多边形、圆形及其它任意形状，或者多种形状网格的组合。