无泄漏自悬式无底阀离心泵的制作方法

专利名称：无泄漏自悬式无底阀离心泵的制作方法技术领域：本发明涉及自悬式无底阀离心泵及其填料函动、静密封结构。离心泵通常由泵体(1)、出液管(2)、液封管(3)、闸阀(4)、止逆阀(5)、泵轴(6)、填料函(7)、入液管(8)和底阀(9)组成，如附图1所示。底阀的作用是机组启动前，便于给入液管和泵体内灌满引液，停机时阻止液体回坐，以后启动时不用再灌引液。底阀若工作正常，一次灌满引液后，就可以长期工作下去。但是，由于底阀在泵正常工作时存在较大的阻力，要消耗一些动力，使泵能耗增大;另一方面，由于底阀淹没在液体中，容易发生故障，检修十分困难。为了取掉离心泵底阀，国内先后推出“内燃机排气引射装置”，“SZY水箱式真空引水装置”、“滑块式自吸法”、“螺钉自吸法、”“水桶式气水分离法”及内混式、外混式各种自吸泵等成果，它们有一个共同的特点，都是依靠抽取泵内的空气，使其达到一定的真空度，实现无底阀工作。但是，一旦停机，液体将发生回坐，下次启动时，又要重新操作。这些成果的利用有的需要配装一个抽吸真空的附件，有的设计制造较复杂，多局限于部分泵或特定的配套动力(如柴油机)，使泵的成本增高，适用性受到限制。发明人在中国专利CN87205264·8公开了一种自悬式无底阀离心泵，系根据大气压力的作用和液体表面力的平衡特性，液体会沿着置于液面上的真空管上升并始终保持一定高度这一现象，设想到当离心泵关闭闸阀停机后，若泵管各处密封良好，即使没有底阀，闸阀以下泵、管中的液体将自悬在泵管中，并据此“引液自悬”原理提出无底阀离心泵的三种技术解决方案。离心泵填料函(7)通常由液封环(10)、填料(11)、填料压盖(12)、填料座(13)、底衬环(14)、泵轴(6)、液封管(3)组成，如附图2所示。填料函的作用在于密封泵轴穿出壳体处的缝隙，防止液体从泵内流出和空气进入泵内，部分的支承转子及引液润滑，冷却泵轴，底衬环和填料压盖在轴上填料的两端，填料被压的松紧度由压盖上的螺丝来调节;液封环装在填料的中间，对准液封管口，液封管的另一端与泵体外壳上端相连通。当泵正常工作时，泵内高压液体经过液封管流至液封环，对泵轴进行液封和润滑;但停机后，因为无底阀泵自出液管闸阀以下的泵、管内呈负压，液封管内的高压液体消失，液封环失去液封作用，空气即沿填料间的孔隙进入泵内。各种无底阀离心泵，常常因为填料函漏气造成启机前引液渗灌困难或失误，悬液遭到破坏。采用机械密封、柔性石墨作填料密封等密封方式，虽然可以解决填料函密封，但因其工艺要求高，成本高等，无广泛的适用性，目前大多采用人工堵漏的方法来解决，例如用纱布(或毛巾)沾上黄油缠绕压紧堵漏，既浪费黄油、纱布，又易弄脏手及衣物，每起动一次机组要处理一次，费工费时。本发明的目的旨在避免上述现有技术中的不足之处，提出一种结构简单、不需要抽吸真空、勿需堵漏、停机后引液不回坐的自悬式无底阀离心泵。要取掉离心泵底阀，实现“引液自悬”，泵、管密封是关键，管道密封按照安装要求就能做到，泵密封主要在于填料函。本发明提出一种无泄漏自悬式无底阀离心泵，由泵体、出液管、闸阀、泵轴、填料函、入液管组成，取掉底阀，改为在离心泵进口处(或泵出口闸阀以下的泵、管适当位置)安装换气罐，或在出液管闸阀前端安装第二闸阀或带旁通管(附设旁通阀)的止逆阀，同时采用“液封法”解决泵填料函密封，即借用液封环的作用，改变泵液封管原来的安装位置，将液封管改由闸阀前端的出液管或其支管引入，这样，无论泵工作或停止，液封管中一直保持有高压液体(即由液体的动压力转为静压力)输入液封环，始终保持着液封，从而实现引液自悬在泵、管中。本发明相应中国专利CN87205264·8有如下三种技术解决方案。方案1一种无泄漏自悬式无底阀离心泵，包括泵体、入液管、出液管、闸阀、填料函，在泵进口处(或闸阀以下泵、管适当部位)安装一导管，导管上安装有一个换气阀，导管亦可安装在闸阀下端泵、管适当部位，导管上端连接一换气罐，换气罐可以是金属制品，也可以是塑料制品;在闸阀前端安装回液管，回液管上安装有控制阀、加液阀，回液管一端与出液管相连通，另一端位于换气罐罐口上方;液封管在控制阀与加液阀之间与回液管相连通。使用时，先关闭闸阀、控制阀，给闸阀上端的出液管加少量液体，然后打开控制阀，密封填料函;再关闭换气阀，拧开换气罐上的密封盖，给换气罐灌满液体后加盖密封，然后开启换气阀，液体进入入液管中与管中的空气对流置换，待液气交换完毕，关闭换气阀，又给换气罐灌满液体再次换气，反复数次，直到入液管和泵中全部灌满引液为止，即可启机工作。停机前，先关闭闸阀然后再停机，引液将自悬在入液管和泵体中。由于要保证入液管和泵体中灌满液体。所以要求换气罐安装高度等于泵体。方案2一种无泄漏自悬式无底阀离心泵，包括泵体、入液管、出液管、闸阀、填料函;在距闸阀前端一定距离处的出液管上安装第二闸阀，液封管在第二闸阀前端与出液管相连通，液封管上安装有控制阀。使用时，先关闭闸阀、第二闸阀和控制阀，给出液管加适量液体，然后开启控制阀，密封填料函，再开启第二闸阀，当两闸阀间的管道中加满液体后，关闭第二闸阀，开启闸阀，液体流入入液管与管中空气对流置换，当液气交换完毕时，关闭闸阀，开启第二闸阀，按上述方法重新灌满液体再次换气，反复数次，直到入液管和泵体中全部灌满引液为止，即可启机工作。停机前，关闭任一闸阀(或两闸阀同时关闭)后再停机，引液将自悬在入液管和泵体中。方案3一种无泄漏自悬式无底阀离心泵，包括泵体、入液管、出液管、闸阀、止逆阀、填料函，在止逆阀两侧的出液管上安装带旁通阀的旁通管;液封管在止逆阀前端与出液管相连通，液封管上安装有控制阀;止逆阀后端的出液管上安装排气阀。使用时，关闭旁通阀、控制阀，给出液管加入适量液体，然后开启控制阀，密封填料函;再关闭闸阀，开启旁通阀、排气阀，给闸阀与止逆阀之间的管道中灌满液体后关闭排气阀、旁通阀，然后开启闸阀，液体流入入液管中与管中空气对流置换，待交换完毕，关闭闸阀，按上述方法重新加满液体后再次换气，反复数次，直到入液管和泵体中全部灌满为止，即可启机工作。工作时，关闭旁通阀;停机时，止逆阀自动关闭，亦可先关闭闸阀再停机，引液将自悬在入液管和泵体中。本发明相比现有技术具有如下特点(1)去掉了笨重的底阀，将底阀的阻力损失全部转化成了有用功，提高了泵的装置效率，使泵的流量增大，能耗降低;(2)液封法堵漏方法简单，密封性好，勿需人工堵漏，能确保引液自悬，使泵的可靠性提高;保留了有底阀离心泵的一个优点，一次灌好引液后，就可长期保持，以后启机不用再灌;(3)成本低，使用维修方便，仅在泵的设计上稍加改动;方案一设计的离心泵，结构简单，换气罐可采用全塑料制品，可节约生产底阀耗用的材料;方案二、三设计的离心泵结构形式特别适用于改造正在使用的有底阀离心泵;(4)“自悬引液”原理还可适用于配装底阀的其他类型泵，“液封法”密封亦可应用于其它类型的无底阀泵，如自吸泵、配真空泵引液的离心泵等。图1是一般有底阀离心泵结构示意图;图2是离心泵填料函结构示意图;图3是本发明方案1和实施例1结构示意图，兼作说明书摘要附图;图4是本发明方案2和实施例2结构示意图;图5是本发明方案3和实施例3结构示意图;图中1～泵体，2～出液管，3～液封管，4～闸阀，5～止逆阀，6～泵轴，7～填料函，8～入液管，9～底阀，10～液封环，11～填料，12～填料压盖，13～填料座，14～底衬环，15～换气阀，16～换气罐，17～密封盖，18～加液阀，19～回液管，20～控制阀，21～第二闸阀，22～排气阀，23～旁通管，24～旁通阀。下面结合附图对本发明作进一步描述实施例1参见图3。由泵体(1)、出液管(2)、闸阀(4)、泵轴(6)、填料函(7)、液封管(3)、入液管(8)组成的无泄漏自悬式无底阀离心泵，在泵体(1)的进口处〔或闸阀(4)下端泵管适当部位〕安装换气阀(15)，换气阀(15)上接换气罐(16)，换气罐(16)安装高度高于泵体(1);在闸阀(4)的前端安装控制阀(20)，连接回液管(19)，安装加液阀(18)，回液管(19)一端管口位于换气罐(16)罐口上方，回液管(19)中的液体可流入换气罐(16)中;液封管(3)在控制阀(20)与加液阀(18)之间与回液管(19)相连通。使用时，先关闭闸阀(4)，控制阀(20)，加液阀(18)，向出液管(2)中加入适量液体，然后开启控制阀(20)密封填料函(7);再关闭换气阀(15)，拧开密封盖(17)，往换气罐(16)中灌满液体并加密封盖(17)密封;开启换气阀(15)，液体便流入入液管(8)中与管中的空气对流置换。液气交换完毕后，一部分空气进入换气罐(16)中，即关闭换气阀(15)，便有一部分液体自悬在高于液面的入液管(8)中，这样反复置换数次，直到入液管(8)和泵体(1)中全部灌满引液为止，即可启动机组投入运行。泵正常工作后，关闭换气阀(15)，拧开密封盖(17)，开启加液阀(18)给换气罐(16)加满液体后加盖密封，留待下次启机前补充引液。工作关毕前先关闭闸阀(4)再停机，引液不会回坐。若中途停机时间短，勿用关闭控制阀(20)，引液将一直保持;停机时间较长，为防备出液管(2)中的高压液体沿填料间的孔隙向泵体(1)中渗漏而减少，可关闭控制阀(20)，出液管(2)中的液体将一直保留，但是引液将缓慢回坐。下次启机前可引出液管(2)中的液体按上述方法先添加引液，加满引液后再启机工作。实施例2参见图4。由泵体(1)、出液管(2)、闸阀(4)、泵轴(6)、填料函(7)、液封管(3)、入液管(8)组成的无泄漏自悬式无底阀离心泵，在出液管(2)上的闸阀(4)的前端一定距离处，安装第二闸阀(21)，液封管(3)在第二闸阀(21)前端与第二闸阀(21)相连通，液封管(3)上安装控制阀(20)。使用时，先关闭两道闸阀(4)和(21)及控制阀(20)，向出液管中加一定量的液体，然后开启控制阀(20)，密封填料函(7);再打开第二闸阀(21)，给两闸阀间的管道中加满液体，然后关闭第二闸阀(21)，慢慢开启闸阀(4)，液体流入入液管(8)中与管中空气对流置换;置换完毕后关闭闸阀(4)，便有一部分液体自悬在高于液面的入液管(8)中，这样反复进行数次，直到入液管(8)和泵体(1)中全部灌满引液为止，即可启机工作。工作完毕前，先关闭闸阀(4)和第二闸阀中的任一闸阀或两闸阀都关闭后再停机，引液不会回坐。控制阀(20)的操作处理方法同实施例1。实施例3参见图5。由泵体(1)、出液管(2)、闸阀(4)、止逆阀(5)、泵轴(6)、填料函(7)、液封管(3)、入液管(8)组成的无泄漏自悬式无底阀离心泵，在止逆阀(5)两侧的出液管(2)上安装带旁通阀(24)的旁通管(23);在闸阀(4)与止逆阀(5)之间的出液管(2)上安装排气阀(22);液封管(3)在止逆阀(5)前端与出液管(2)相连通，液封管(3)上安装控制阀(20);使用时，关闭闸阀(4)、控制阀(20)、旁通阀(24)，向出液管中加适量液体;首先打开控制阀(20)密封填料函(7)，再开启旁通阀(24)、排气阀(22)，给闸阀(4)和止逆阀(5)之间的出液管(2)加满液体，然后关闭排气阀(22)、旁通阀(24)，再慢慢开启闸阀(4)，液体便流入入液管(8)中与管中空气对流置换，液气交换完毕后关闭闸阀(4)，便有一部分液体自悬在高于液面的入液管(8)中;这样反复进行数次，直到入液管(8)和泵体(1)中全部灌满引液，即可启机工作。正常工作时关闭旁通阀(24)。工作结束时，止逆阀(5)自动关闭，也可先关闭闸阀(4)后再停机，引液不会回坐。控制阀(20)的操作处理方法同实施例1。权利要求1.一种无泄漏自悬式无底阀离心泵，包括泵体(1)、出液管(2)、闸阀(4)、泵轴(6)、填料函(7)、液封管(3)、入液管(8)；泵体(1)进口处安装换气阀(15)，换气阀(15)上端与顶部配有密封盖(17)、安装高度高于泵体(1)的换气罐(16)相连，其特征在于在闸阀(4)前端的出液管(2)上安装回液管(19)，回液管(19)上有控制阀(20)和加液阀(18)；液封管(3)在控制阀(20)与加液阀(18)之间与回液管(19)相连通。2.一种无泄漏自悬式无底阀离心泵，包括泵体(1)、出液管(2)、闸阀(4)、泵轴(6)、填料函(7)、液封管(3)、入液管(8);在距闸阀(4)前端一定距离处的出液管(2)上安装有第二闸阀(21)，其特征在于液封管(3)在第二闸阀(21)前端的出液管(2)上与出液管(2)相连通，液封管(3)上安装有控制阀(20)。3.一种无泄漏自悬式无底阀离心泵，包括泵体(1)、出液管(2)、闸阀(4)、止逆阀(5)、泵轴(6)、填料函(7)、液封管(3)、入液管(8);在止逆阀(5)两侧的出液管(2)上安装带有旁通阀(24)的旁通管(23)，其特征在于液封管(3)在止逆阀(5)前端与出液管(2)相连通，液封管(3)上安装控制阀(20)，闸阀(4)与止逆阀(5)之间的出液管(2)上安装排气阀(22)。全文摘要本发明涉及无底阀离心泵及其密封结构。无底阀离心泵因未解决填料函密封，常常造成排气引液困难或失误。本发明提出一种无泄漏自悬式无底阀离心泵，通过在离心泵进口处安装换气罐，或在出液管闸阀前端安装第二闸阀或带旁通管的止逆阀，同时将液封管由泵出口闸阀或第二闸阀或止逆阀前端引出，增设控制阀，即可实现无回坐现象的无底阀抽液。泵装置效率高，停机后引液不回坐，省时节能，操作使用方便，适用于各型离心泵更新换代及旧泵改造。文档编号F04D9/04GK1044152SQ9010050公开日1990年7月25日 申请日期1990年1月23日 优先权日1990年1月23日发明者涂国贵 申请人:涂国贵