[发明专利]可电力回收的双叶轮变导叶式管道泵系统及其工作方法

说明书

本发明公开了一种可电力回收的双叶轮变导叶式管道泵系统及其工作方法，包括泵体，所述泵体的内部具有封闭的流体通道，其两端分别设有流体进口和流体出口；所述泵体内壁面沿所述泵体轴向间隔设置有两个相同的电机定子，所述电机定子内周设置有电机转子和叶轮，所述叶轮固定于电机轴上，所述电机转子固定于所述叶轮的周向边缘，且两个所述叶轮上的导叶呈相反方向设置；该管道泵系统的工作方法为：在电动状态下在管道内进行抽水，在发电状态下利用管道内的水流进行发电。本发明的优点是：通过将两个叶轮呈相反设置，使其在工作时沿相反方向转动，从而抵消转动带来的震动；且可利用管道内水流的动能和势能进行发电，充分利用资源，减少能耗。

技术领域

本发明涉及管道泵领域，具体涉及一种可电力回收的双叶轮变导叶式管道泵系统及其工作方法。

背景技术

管道泵是单吸单级或多级离心泵的一种，属立式结构，因其进出口在同一直线上，且进出口口径相同，仿似一段管道并可安装在管道的任何位置故取名为管道泵（又名增压泵），具有以下结构特点：为单吸单级离心泵，进出口相同并在同一直线上，和轴中心线成直交，为立式泵。

目前，管道泵在工作过程中一般以额定的转速和功率进行工作，但实际上水泵系统中的流量及扬程等都在实时发生变化，故在低功率要求情况下仍然恒功率工作会造成管道泵功率的浪费，而且通常情况下管道泵仅起到电动机的作用，而无法利用管道中多余的势能，造成能量浪费。

发明内容

本发明的目的是根据上述现有技术的不足之处，提供了一种可电力回收的双叶轮变导叶式管道泵系统及其工作方法，该管道泵系统通过将两个叶轮呈相反设置以抵消离心力对管道的额外负载，并通过将电机作为发电机利用管道内的水流的动能和势能进行发电，减少能量浪费。

本发明目的实现由以下技术方案完成：

一种可电力回收的双叶轮变导叶式管道泵系统，其特征在于所述管道泵系统包括泵体，所述泵体的内部具有封闭的流体通道，其两端分别设有流体进口和流体出口；所述泵体内壁面沿所述泵体轴向间隔设置有两个相同的电机定子，所述电机定子内周设置有电机转子和叶轮，所述叶轮固定于电机轴上，所述电机转子固定于所述叶轮的周向边缘，且两个所述叶轮上的导叶呈相反方向设置。

所述电机转子包括周向间隔设置的多极钕硼永磁片。

每个所述电机定子通过导线与一变频器连接，所述变频器由单片机连接控制。

所述导叶为活动导叶，所述单片机通过控制导叶驱动机构对所述活动导叶的角度进行调节。

所述电机定子通过导线与电容器相连，所述电容器通过所述变频器与用电负荷相连。

所述泵体内的两个所述叶轮之间设置有压差传感器和流量传感器，所述压差传感器和所述流量传感器与所述单片机相连。

一种涉及任一所述的可电力回收的双叶轮变导叶式管道泵系统的工作方法，其特征在于所述工作方法包括以下步骤：在电动工作状态下，两个变频器输出反向的变频电流给两个电机定子使其产生相反的旋转磁场，从而驱动两个电机转子反向转动并带动两个叶轮也反向转动，从而使管道内的水流往同一方向输送；在发电工作状态下，管道内的水流带动两个所述叶轮转动并使两个所述电机转子也随之转动，从而在两个所述电机定子上产生感应电流进行发电。

电动工作状态下，单片机通过控制导叶驱动机构调节活动导叶的角度，从而控制所述管道泵系统的流量和扬程。

发电工作状态下，所述电机定子产生的感应电流回充至电容器内，再经所述变频器进行变频后回馈至电网或供用电负荷使用。

本发明的优点是：（1）通过将两个叶轮呈相反设置，使其在工作时沿相反方向转动，从而抵消转动带来的震动；（2）可利用管道内水流的动能和势能进行发电，充分利用资源，减少能耗。

附图说明