CN105782109B - 一种燃烧机专用泵旋涡叶轮 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种燃烧机专用泵旋涡叶轮，属于机械环保泵用叶轮技术领域，包括使用醇基燃料、天然气、生物质能、芳烃基油等清洁燃料的燃烧机泵用叶轮，其特征包括有旋涡叶轮毂(1)、叶片（4）、密封面（3）、密封槽（2）、叶片R角（7）、定位密封件凹槽孔（5）、轴向压力调节孔（6）、密封隔断（8）、密封腔（9）构成，结构简单、实用性强和充分适应有机燃烧质长时间不间断输送需求，适合生物质燃油低粘度、易挥发、易汽化、低密度和低润滑等特性，泵效率大大提高。

Description

一种燃烧机专用泵旋涡叶轮

技术领域

一种燃烧机专用泵旋涡叶轮，属于机械环保泵用叶轮，包括使用醇基燃料、天然气、生物质能、芳烃基油等清洁燃料的燃烧机泵技术领域。

背景技术

由于采用煤燃烧锅炉造成空气雾霾，需要采用有机燃烧质替代传统燃煤供暖，包括使用醇基燃料、天然气、生物质能、芳烃基油等清洁燃料的燃烧机，急需适用于燃烧机的专用泵，解决现有燃烧机泵采用清洁燃油，包括醇基燃料、天然气、生物质能、芳烃基油的液体输送问题。因生物质燃油低粘度、易挥发、易汽化、低密度和低润滑等特性，造成泵叶轮出现气蚀、压力不稳定等问题，需要采用适合该条件下的水力设计叶轮结构，满足输送有机燃烧质输送，保障清洁能源高效率、长时间运行、无堵塞、无污染充分燃烧供暖的要求迫在眉睫。

1. 燃烧机专用泵需要高扬程、低流量，并且满足压力稳定，流量均匀，能持续输送循环输送有机燃烧质提供高品质无污染供暖要求。

2. 现有的工业泵的几种叶轮特性：离心泵叶轮流量大扬程小不适合；齿轮泵由于具有密封特性无法输送低粘度和低润滑液体；现有旋涡泵叶轮由于流量偏大，结构上不适合有机清洁燃油易挥发、低密度和低润滑，易汽化和高压噪音大等问题，而无法正常运行；叶片泵叶片由于无法适用低润滑液体容易磨损，泵运行时温度较高引起输送有机燃烧质汽化现象，也不适合。

发明内容

依据上述现有燃烧机专用泵叶轮适用清洁燃油，原有设计和使用上的不足，本燃烧机专用泵旋涡叶轮解决了满足输送有机燃烧质输送，设计一种实用和稳定结构，适用于各种燃烧机和所配套的锅炉采用的燃烧专业用泵，包含多项泵流体力学设计原理和适用低粘度、易挥发、易汽化、低密度和低润滑等特性介质水力设计，包括液体输送、叶轮流道、叶片排列分布、传动结构、高密封性等；其叶轮结构区别于普通旋涡泵叶轮，具有独特和实用的排列组合和设计原理，提高旋涡泵涡室流道与叶轮之间的有效配合，减少轴向和径向损失，提高有效工作效率。

本燃烧机专用泵旋涡叶轮结构符合了输送有机燃烧质清洁燃油特性，一种燃烧机专用泵旋涡叶轮，包括轮毂(1) 、叶片（4）、密封面（3）、密封槽（2）、压力调节孔（6），所述的叶轮毂(1)设有键槽和定位密封件凹槽孔（5），所述的外圆叶片（4）呈多个分布，其特征是叶片垂直叶轮平面，间距和数量按sin∞角度不规则排列，叶片根部设有R角（7）；所述的叶轮中部设有与泵体流道配合的密封面（3），其特征是密封面（3）中间设有被等分封闭的密封槽（2）；所述轮毂(1) 与密封面（3）之间设有压力调节孔（6），其特征是4等分分布。

所述的一种燃烧机专用泵旋涡叶轮，所述的旋涡叶轮毂(1)其特征是：内圆设有键槽和定位密封件凹槽孔（5），泵密封件上部凸起定位于凹槽孔（5）内，带动整套机械密封件动环运转；

2.所述的一种燃烧机专用泵旋涡叶轮，所述的叶轮叶片（4），其特征是叶轮外圆环设有多个叶片，叶轮圆周面设3等分规律分布，其背面叶片间距与正面叶片间距相互错开60°；

3.所述的一种燃烧机专用泵旋涡叶轮，所述的叶轮密封面，其特征有：叶轮密封面（3）设有圆周沿轴向密封面分布1条或2条同心密封槽（2），其宽度为密封面（3）总宽的1/5，叶轮密封面（3）圆周三等分成120°分布设有密封隔断（8），形成叶轮多个圆周分布的密封腔（9），密封面（3）与泵体流道密封环为间隙配合；

4.所述的一种燃烧机专用泵旋涡叶轮，所述的叶轮压力调节孔，其特征有：叶轮中部设4等分轴向压力调节孔（6），也是叶轮旋转的驱动孔位，配合轴向驱动销随动力转动。

附图说明

附图1：叶轮左视图；

附图2：叶轮正视图；

附图3：叶轮叶片局部视图；

附图图号说明：

旋涡叶轮毂(1)、密封槽（2）、密封面（3）、叶片（4）、定位密封件凹槽孔（5）、轴向压力调节孔（6）、叶片R角（7）、密封隔断（8）、密封腔（9）。

具体实施方式

1. 现结合燃烧机专用泵具体描述燃烧机专用泵旋涡叶轮结构，本燃烧机专用泵旋涡叶轮结构符合了输送有机燃烧质清洁燃油特性，其特征包括有旋涡叶轮毂(1)内径与泵轴间隙配合，可以配合轴上键，也可以配合光轴，如：陶瓷轴。安装拆卸方便。

2. 所述的叶轮毂(1)是内圆设有键槽和定位密封件凹槽孔（5），泵机械密封件上部凸起结构定位于密封件凹槽孔（5）内，带动整套机械密封件动环运转，构造简单科学。

3. 叶轮外圆周环设有叶片（4），其特征是叶轮外圆环设有多个叶片，叶片沿圆周方向间隔分布，其间距均不等分，呈正弦sin∞角度不规则排列，叶轮圆周面设3等区分布的正弦sin∞叶片如附图所示的水力设计，其主要作用是调节旋涡叶轮与泵体流道配合旋转时形成的正弦旋涡，以适合清洁燃油特性，适用低粘度、易挥发、易汽化、低密度的有机燃烧质，避免与等距叶片一样的设计方式形成圆周旋涡而在低压区产生汽化和汽蚀造成无法抽送液体介质，并且能防止发生源源不断的输送介质发生相互碰撞所至堵塞收集不良，从而获得稳定的扬程和流量；过程叶片带动液体介质每个叶片垂直叶轮平面都有按正弦规律的叶片R角（7），使有机质清洁燃油减少叶片内侧反向的副作用旋涡，提高泵水力效率；另外其背面叶片间距与正面叶片间距相互错开60°，在泵体流道内形成6组间隙的压力流，进一步保证低压区不容易形成汽蚀现象，同时旋转速度和叶片角度的设定能不改变被温度变化有机燃烧质的压力和流量，获得稳定的压力和均匀流量，促使有机燃烧质充分输送形成燃烧喷雾获得持续稳定热能。

4. 所述的叶轮密封面（3）其特征有：圆周沿轴向密封面分布1条或2条同心密封槽（2），其宽度为密封面（3）总宽的1/5，叶轮密封面（3）圆周三等分成120°分布设有密封隔断（8），形成叶轮多个圆周分布的密封腔（9），密封面（3）与泵体流道密封环相间隙配合；其设计优点是密封腔（9）储存液体介质能起到自润滑作用，保护叶轮面与泵体之间的磨损，提高使用寿命；密封同心密封槽（2）、密封隔断（8）与密封腔（9）储存液体介质大大增加密封性，改善原来旋涡叶轮结构，直接以输送介质来起到润滑作用，降低叶轮磨损和气蚀的形成。同时分散部分噪音和振动，保证燃烧机泵能持续长时间运行，持续供热。

5. 所述的叶轮中部设4等分轴向压力调节孔（6），其特征是：轴向压力调节孔（6）也是叶轮旋转的驱动孔位，当轴上没有设轴径上的键槽时配合轴向驱动销随动力转动，如使用陶瓷轴等就需要此结构。

6.本实用新型所述的一种燃烧机泵旋涡叶轮，结构简单、实用性强和充分适应有机燃烧质长时间不间断输送需求，适合生物质燃油低粘度、易挥发、易汽化、低密度和低润滑等特性，泵效率大大提高。例如：使用直径80mm燃烧机泵旋涡泵叶轮对比相同尺寸普通旋涡泵叶轮，其扬程提高10米，流量稳定，噪音由87分贝降至75分贝，叶轮使用寿命更长，泵效率提高3%，优越性明显。并且在使用过程中输送介质安全可靠，低噪音，无堵塞，充分燃烧，压力均衡，输送过程无过多能量消耗损失，高效率节能环保。其结构符合流体力学设计科学原理，打破传统设计结构，最大程度地适应于国家燃煤锅炉改造工程需求，材质可以选用不锈钢、全铜、PEEK等新材料等运用，为产业升级，服务国计民生，高效节能环保事业做贡献。

Claims (4)

1.一种燃烧机专用泵旋涡叶轮，其特征在于，包括旋涡叶轮毂（1）、叶片（4）、密封面（3）、密封槽（2）、叶片R角（7）、定位密封件凹槽孔（5）、轴向压力调节孔（6）、密封隔断（8）、密封腔（9）；所述密封面（3）设置在叶轮毂（1）朝向专用泵泵体的端面，所述密封槽（2）开设在密封面（3）上，所述定位密封件凹槽孔（5）设置在叶轮毂（1）的中心孔的孔壁上，所述轴向压力调节孔（6）设置在密封面（3）上，所述密封隔断（8）设置在密封槽（2）内形成多个密封腔（9）；

叶轮外圆环设有多个叶片（4），所述叶片（4）沿圆周方向间隔分布，相邻两个所述叶片（4）间的距离沿圆周方向呈正弦函数排列，三组所述呈正弦函数排列的叶片（4）在叶轮圆周面上呈3等分规律分布，每个所述叶片（4）在垂直于叶轮的平面上都有叶片R角（7）；其背面叶片（4）间距与正面叶片（4）间距相互错开60°。

2.根据权利要求1所述的燃烧机专用泵旋涡叶轮，其特征在于：所述旋涡叶轮毂（1）的中心孔的孔壁设有键槽和定位密封件凹槽孔（5），泵密封件的上部凸起结构定位于定位密封件凹槽孔（5）内以带动整套机械密封件动环运转。

3.根据权利要求1所述的燃烧机专用泵旋涡叶轮，其特征在于：叶轮密封面（3）沿径向分布1条或2条同心密封槽（2），其宽度为密封面（3）总宽的1/5，所述密封隔断（8）在叶轮密封面（3）的圆周方向上呈120°三等分分布，形成叶轮多个圆周分布的密封腔（9）。

4.根据权利要求1所述的燃烧机专用泵旋涡叶轮，其特征在于：轴向压力调节孔（6）为4个，周向均匀分布在叶轮中部轴向压力调节孔（6）也是叶轮旋转的驱动孔位，配合轴向驱动销随动力转动。

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