[發(fā)明專利]大顆粒無堵塞雙流道泵

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210015564.3
• 申請日: 2012-01-18
• 公開（公告）號: CN102562614A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發(fā)明（設計）人: 陽寧;金星;唐達生;龔德文;唐紅平;李峰;曾軒;肖紅;吳冬華
• 申請（專利權）人: 長沙礦冶研究院有限責任公司
• 主分類號: F04D13/08
• 分類號: F04D13/08;F04D29/40;F04D29/00
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務所 43008
• 代理人: 趙洪;周長清

技術領域

本發(fā)明主要涉及到泵送設備領域，特指一種主要適用于深海采礦、水力輸煤及陸基水下采礦的垂直管道水力輸送的大顆粒無堵塞雙流道泵。

背景技術

在深海采礦技術中，海底集礦機構采集的深海礦產資源（如大洋多金屬結核、富鈷結殼和多金屬硫化物等）經破碎機破碎后，采用垂直管道通過泵提升到水面船舶上。破碎后的深海礦產資源粒度一般在≤50mm，輸送體積濃度為5～20%，如采用傳統(tǒng)的水下泥漿泵輸送是難以滿足要求的。

深海礦產資源（如大洋多金屬結核、富鈷結殼和多金屬硫化物等）屬大顆粒的范疇，大顆粒無堵塞泵之所以用于深海采礦系統(tǒng)，是因為它的特點應具備高揚程、低流量、大功率和通過大顆粒等優(yōu)點；同時電機需要具有密封耐壓、絕緣和防止海水腐蝕的能力。顯然，這種在高壓海水下作業(yè)潛水電泵的研制是一項難度大的高新技術。

在國內、外深海采礦大顆粒垂直管道水力輸送技術中，均有從業(yè)者對大顆粒無堵塞泵的進行開發(fā)研制。但現有的大顆粒無堵塞泵中，其泵流道設計卻存在缺陷，在顆粒礦漿提升試驗中出現了泵堵塞現象，造成泵堵塞的主要原因是泵內的環(huán)形格柵流道。

發(fā)明內容

本發(fā)明要解決的技術問題就在于：針對現有技術存在的技術問題，本發(fā)明提供一種結構緊湊、成本較低、操作簡便、能夠滿足大顆粒垂直管道水力輸送的要求、并可以解決流道堵塞問題的大顆粒無堵塞雙流道泵。

為解決上述技術問題，本發(fā)明采用以下技術方案：

一種大顆粒無堵塞雙流道泵，包括泵外套管以及設于泵外套管中的雙軸潛水電機、主葉輪、輔助葉輪，所述主葉輪和輔助葉輪分別連接于雙軸潛水電機的兩端，所述泵外套管與雙軸潛水電機之間設有內環(huán)形通道，所述泵外套管的外側設有外環(huán)形通道，在靠近主葉輪的一端和靠近輔助葉輪的一端，所述內環(huán)形通道與外環(huán)形通道之間均設有連通部。

作為本發(fā)明的進一步改進：

所述內環(huán)形通道與外環(huán)形通道之間的連通部設有環(huán)形隔板，所述環(huán)形隔板上開設有導流孔。

所述泵外套管的兩端分設有入口法蘭和出口法蘭。

所述內環(huán)形通道與外環(huán)形通道于靠近入口法蘭的位置處和靠近主葉輪的位置處連通。

與現有技術相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于：本發(fā)明的大顆粒無堵塞雙流道泵，刪除了現有技術中的環(huán)形格柵流道，在雙軸潛水電機的下端軸增加了一個輔助葉輪并設置外環(huán)行通道；當泵工作時，雙軸潛水電機下端軸的輔葉輪將內環(huán)形通道上部的渾水經導流孔由外環(huán)形通道上部輸送到內環(huán)形通道下部，以便增加內環(huán)形通道的礦漿流量，使得內環(huán)形通道流速符合輸送要求，以滿足大顆粒垂直管道水力輸送的要求，這樣可以解決大顆粒輸送在泵內的環(huán)形格柵流道堵塞問題。本發(fā)明可適用于大洋多金屬結核、富鈷結殼和多金屬硫化物等深海礦產資源，在深海采礦技術中具有很好的工業(yè)應用前景，同時可以拓展到水力輸煤及陸基水下采礦等領域。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的結構示意圖。

圖2是圖1中I處的放大結構示意圖。

圖例說明：

????1、入口法蘭；2、輔助葉輪；3、外環(huán)形通道；4、內環(huán)形通道；5、雙軸潛水電機；6、泵外套管；7、主葉輪；8、出口法蘭；9、環(huán)形隔板；10、導流孔。

具體實施方式

以下將結合說明書附圖和具體實施例對本發(fā)明做進一步詳細說明。

如圖1和圖2所示，本發(fā)明的大顆粒無堵塞雙流道泵，采用套管式整體結構，包括泵外套管6以及套設于泵外套管6中的雙軸潛水電機5、主葉輪7、輔助葉輪2，泵中的空間導葉承受泵壓力及泵與電機的重量，泵外套管6承受外加靜載荷及動載荷。主葉輪7和輔助葉輪2分別連接于雙軸潛水電機5的兩端，輔助葉輪2靠近泵的入口端，主葉輪7靠近泵的出口端。泵外套管6與雙軸潛水電機5之間設有內環(huán)形通道4，泵外套管6的外側套設有外環(huán)形通道3，在靠近主葉輪7的一端和靠近輔助葉輪2的一端，內環(huán)形通道4與外環(huán)形通道3之間均設有連通部。通過設置輔助葉輪2，增加了內環(huán)形通道4的流量，大顆粒礦漿由主葉輪7輸送進入主提升管道，而渾水在內環(huán)形通道4和外環(huán)形通道3循環(huán)使用。盡管內環(huán)形通道4的過流面積大，但輸送流速并不降低，滿足了礦漿輸送流速的要求。由于內環(huán)形通道4與外環(huán)形通道3的過流面積將直接影響輸送流速，要獲得輸送流速，先確定內環(huán)形通道4的過流面積，該過流面積由礦漿滑移速度試驗確定，再通過外環(huán)形通道3過流面積，該過流面積的流速是為了進一步增加內環(huán)形通道4的礦漿滑移速度，使得礦漿速度滿足輸送流速要求。