CN107630838A - 一种螺旋轴流式气液混输泵 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种螺旋轴流式气液混输泵。包括泵壳和多级螺旋叶轮，每级螺旋叶轮包括两只平行并例设置并相互啮合的叶轮，叶轮包括主动叶轮和从动叶轮，其螺距相同、叶片厚度相同、外径和内径相同、旋向相反，叶片交界面之间、叶片和泵壳之间有1～2毫米的间隙；输送泵具有一级或两级结构；泵壳上设置有物料入口和物料出口。本发明作为开式系统，可作为流体通道，实现自动泄压保护；其体积和重量小，叶轮之间的间隙恰当，抗砂粒性能好，可满足大含气量输送要求。本发明螺旋混输泵与单螺旋泵相比，双螺旋泵转子较短，转子抗振动性能好，通过流量大，不需要动叶轮和静止导叶组成基元级，可达到较高转速且结构简单等优点。

Description

一种螺旋轴流式气液混输泵

技术领域

本发明属于机械设计制造技术领域，尤其属于动力输送泵设计制造技术领域，特别涉及一种用于两相流体的双螺旋轴流式气液混输泵。

背景技术

在石油开采和输送以及其他气液混合流体的输送等过程中，需要采用各种泵来增压输送气体和液体组成的两相流体。目前国内常用双螺杆泵进行油气混输，但是双螺杆泵在两相流动介质中含气体比例较高时无法工作。

目前，国外已经广泛采用螺旋轴流式油气混输泵进行油气的混合输送。与双螺杆式油气混输泵相比，螺旋轴流式油气混输泵具有对高含气量适应性好，无需过滤和分离装置，增压比较高、体积小、停机时流道不密闭等优点。

然而，螺旋轴流式油气混输泵的使用和研究仍处于起步阶段，螺旋轴流式油气混输泵技术含量较高，国内仍处于技术攻关阶段。目前已公开的资料中，螺旋轴流式气液混输泵一般为单螺旋结构，由多级固定导叶和动叶轮串联在同一根轴上组成，由一个固定导叶和一个动叶轮组成的一个基元级，一个螺旋轴流式混输泵一般由5到10级组成，这样势必会导致转动轴过长，转子振动情况会更复杂，且不利于机组使用寿命的延长。

单螺旋轴流式油气混输泵的转轴较长，转轴高速旋转时，存在摆振现象，导致轴承使用寿命下降和机组振动幅度较大、噪音较大等问题，且单螺旋轴流式油气混输泵也存在流道较窄，高气体含量时，存在流道堵塞情况，影响油气输送的通过能力。

因此如何提高螺旋轴流式油气混输泵高速运行时的稳定性和提高单位时间内通过流体的流量也是目前研究的一个热点。

发明内容

为了更好地解决螺旋轴流式油气混输泵机组振动噪音，让高含气量混合流体能够平稳混合输送，本发明提出一种双螺旋轴流式气液混输泵。

本发明通过以下技术方案实现：

螺旋轴流式气液混输泵，包括泵壳和多级螺旋叶轮构成的螺旋轴流式输送泵，其特征在于：所述每级螺旋叶轮包括两只平行并例设置并相互啮合的叶轮。

所述两只平行并例设置并相互啮合的叶轮分别是主动叶轮和从动叶轮，主动叶轮和从动叶轮螺距相同、叶片厚度相同、外径和内径相同、旋向相反；主动叶轮和从动叶轮旋转时，叶片交界面之间、叶片和泵壳之间有1～2毫米的间隙。

所述螺旋轴流式输送泵具有一级或两级螺旋叶轮；当叶轮为两级设置时，两级螺旋叶轮相对设置。

所述泵壳上设置有物料入口和物料出口，物料入口设置于螺旋叶轮首端泵壳上，物料出口设置于螺旋叶轮末端泵壳上。

所述主动叶轮与从动叶轮通过齿轮或传动链实现传动配合。

本发明双螺旋轴流式气液混输泵包括：泵壳形成的泵腔；主动叶轮，从动叶轮，安装固定叶轮的主动轴，从动轴；实现传动的主动齿轮，从动齿轮，或传动链；端盖等七部分组成。主动叶轮和主动齿轮安装在主动轴上，从动叶轮和从动齿轮安装在从动轴上。

本发明双螺旋轴流式气液混输泵的工作原理：泵在工作时，由电动机、汽油机或者其他动力装置驱动主动轴旋转，主动轴带动主动叶轮和主动齿轮旋转，主动轴通过主动齿轮驱动从动齿轮旋转，从动齿轮再驱动从动轴旋转，进而驱动从动叶轮旋转。主动叶轮和从动叶轮螺距相同、叶片厚度相同、外径和内径相同、旋向相反。主动叶轮和从动叶轮旋转时，叶片交界面之间、叶片和泵壳之间具有1～2毫米的间隙，主从动叶轮相互啮合对气液混合流体形成举升力，从而将叶轮的旋转机械能传递给流体，将流体压力提高并驱动流体从泵腔进口流到泵腔出口排出。

本发明有益性：本发明螺旋混输泵与双螺杆泵相比，本发明作为开式系统，停机状态下可作为流体通道，自动泄压保护。体积和重量较双螺杆泵小，且叶轮之间的间隙恰当，抗砂粒性能好，叶轮寿命较双螺杆泵长，可满足大含气量输送要求。本发明螺旋混输泵与单螺旋泵相比，双螺旋泵转子较短，转子抗振动性能好，通过流量大，不需要动叶轮和静止导叶组成基元级，可达到较高转速且结构简单等优点。

附图说明

图1是本发明混输泵结构组合示意图；

图2是本发明混输泵单级叶轮结构示意图；

图3是本发明混输泵两级叶轮结构示意图。

图中，1是物料入口，2是收缩管，3是泵壳，4是物料出口，5是从动叶片，6是端盖，7是从动轴，8是从动齿轮，9是主动轴，10是主动齿轮，11是主动叶片。5a是第一级从动叶片，5b是第二级从动叶片，6a是第一级端盖，6b是第二级端盖。7a是第一级从动轴，7b是第二级从动轴。8a是第一级从动齿轮，8b是第二级从动齿轮。9a是第一级主动轴，9b是第二级主动轴。10a是第一级主动齿轮，10b是第二级从动齿轮。11a是第一级主动叶片，11b是第二级主动叶片。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明进行具体的描述，实施例只用于对本发明进行进一步的说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，本领域的技术人员根据本发明的内容作出的一些非本质的改进和调整也属于本发明保护的范围。

结合附图。

实施例1

如图1、图2所示，双螺旋轴流式气液混输泵为单级双叶轮结构，电动机等驱动机构通过驱动主动轴旋转，进而带动主动叶轮和从动叶轮旋转，液体从一侧流入，从另一侧流出。混输泵包括：泵壳形成的泵腔；主动叶轮，从动叶轮，安装固定叶轮的主动轴，从动轴；实现传动的主动齿轮，从动齿轮，或传动链；端盖等七部分组成。

主动叶轮通过主动轴驱动并高速旋转，同时通过齿轮带动从动轴和从动叶轮反向旋转，流体从右侧泵壳物料入口进入主从动叶轮之间的区域，由于叶片的高速旋转，泵壳进口区域形成低压区，液体源源不断的从泵壳物料入口吸入叶轮进口。进入叶轮进口的区域经过主动叶片和从动叶片增压之后，从左侧叶轮出口排出到泵壳物料出口。

主动叶轮和从动叶轮均是该泵的主要气液输送部件。工作时：主动叶轮和从动叶轮之间不接触，从而避免了叶片的磨损。由于采用了双螺旋流道，在叶轮外径相同的情况下，其通过流量比单螺旋泵大，且尺寸更小。双螺旋轴流泵轴较短，转子振动、噪音比单螺旋轴流泵小。其通过流量大、压升大，转速高，含气率高，对砂粒敏感性低。和双螺杆泵相比，作为开式系统，停机状态下可作为流体通道，自动泄压保护。体积和重量较双螺杆泵小，且叶轮之间的间隙大，抗砂粒性能好，叶轮寿命较双螺杆泵长，可满足大的气塞流输送要求。

实施例2

如图1、图3所示，双螺旋轴流式气液混输泵为两级叶轮结构，两级螺旋叶轮相对设置。两侧电动机等驱动机构通过驱动两侧主动轴旋转，进而带动主动叶轮和从动叶轮旋转，液体从两侧流入，从中间流出。从而完成气液混合流体的增压抽送。

采用两级双螺旋轴流泵比单级双螺旋轴流泵可在相同转速下实现输送流量更大，从物料入口到物料出口的压升更高。

Claims (5)

1.一种螺旋轴流式气液混输泵，包括泵壳和多级螺旋叶轮构成的螺旋轴流式输送泵，其特征在于：所述每级螺旋叶轮包括两只平行并例设置并相互啮合的叶轮。

2.根据权利要求1所述的螺旋轴流式气液混输泵，其特征在于：所述两只平行并例设置并相互啮合的叶轮分别是主动叶轮和从动叶轮，主动叶轮和从动叶轮螺距相同、叶片厚度相同、外径和内径相同、旋向相反；主动叶轮和从动叶轮旋转时，叶片交界面之间、叶片和泵壳之间有1～2毫米的间隙。

3.根据权利要求1或2所述的螺旋轴流式气液混输泵，其特征在于：所述螺旋轴流式输送泵具有一级或两级螺旋叶轮；两级螺旋叶轮相对设置。

4.根据权利要求3所述的螺旋轴流式气液混输泵，其特征在于：所述泵壳上设置有物料入口和物料出口，物料入口设置于螺旋叶轮首端泵壳上，物料出口设置于螺旋叶轮末端泵壳上。

5.根据权利要求3所述的螺旋轴流式气液混输泵，其特征在于：所述主动叶轮与从动叶轮通过齿轮或传动链实现传动配合。