一种前置脱气的离心泵的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及气液分离领域，具体涉及一种前置脱气的离心泵，用于在液体输送的同时脱除游离和溶解在液体中的气体。
【背景技术】
[0002]在食品工业中，果汁饮料在榨汁和搅拌的过程中，会混入较多的空气，包括游离气泡和液体中溶解的气体。在生产中，常常需要脱除液体中的这些气体，如对果汁、牛奶的脱气操作以防止果汁氧化，延长存储期。
[0003]食品工业中常用真空脱气罐来对料液进行脱气，脱气罐基本采用喷淋结构，使用时，物料从罐顶进料口以雾状进入罐中，气液混合均匀，由于气体与液体的密度不同，液体沉降在罐底，气体浮于上部。通过水环式真空泵提供脱气压力，出口为一台离心泵，并配电控制盒控制设备运行，当罐内真空度达到工艺要求时，可从物料出口抽出物料，只要保持真空度及进出料的平衡，便可持续生产。
[0004]在纸浆生产过程中，需要输送较高含气量的纸浆，纸浆泵中设置有抽气装置。抽气方式也有多种，抽气口有设置在叶轮后部的，也有设置在叶轮前部的。在油气分离过程中，管柱式气液旋流分离器有着广泛的应用。旋流分离器通过流体的旋转离心作用实现气液两相的分离，气液混合流体切向进入，气体出口在上，液体出口在下。
[0005]中国专利文献CN103977917A公开了一种旋流器-离心机组合式液液分离机。该分离机主要由旋流器和离心机两部分组成。旋流器由旋流筒、进料管和溢流管组成，进料管在旋流筒左端侧面切向插入，溢流管位于旋流筒左端并与旋流筒同轴外伸。旋流器固定不转。所述的离心机由左轴承、转筒和右轴承组成。离心机转筒由转筒颈部、转筒喇叭口、转筒大圆筒、转筒锥筒和转筒小圆筒组成。转筒支撑在左轴承和右轴承上，由位于其右端的皮带轮带动旋转。该发明能够有效解决高浓度、高粘度或低界面张力液液混合液的分离。但是类似的离心分离机仅能分离液体中游离的大气泡，对于溶解在液体中气体难以有效分离，且该离心机运行中还需要额外的输送装置。
[0006]中国专利文献CN103423205A公开了一种离心式脱气输送泵。该泵包括内装泵轴的壳体，壳体开有用于外接真空抽气装置的抽气通道，壳体的进入口连接有用于气液预分离的节流装置，泵轴上沿轴向依次设有前置分离叶轮、主叶轮以及第一密封叶轮，前置分离叶轮安装在泵轴靠近进入口的一端，第一密封叶轮设置在主叶轮与抽气通道之间。通过节流装置将液体中的气体析出，再利用叶轮离心力对气体与液体的作用效果不同，实现气液分离。该脱气泵能够有效分离液体中游离气体，但是较难分离液体中的溶解气体。并且当液体中的含气量较大时，易造成叶轮入口堵塞。抽气口设置在叶轮后方，在抽气的同时，亦有少量的液体被抽走。
【发明内容】
[0007]本发明提供了一种脱气效果好的前置脱气的离心泵。
[0008]一种前置脱气的离心泵，包括带有入口且内置泵轴的蜗壳，还包括:
[0009]前置管，与所述入口固定对接；
[0010]脱气转筒，位于前置管内且与所述泵轴同轴联动；
[0011]抽气管，一端延伸入脱气转筒的轴线部位，另一端穿出前置管。
[0012]抽气管外接一真空泵用于抽气。液体由外部管路进入前置管，流向脱气转筒。脱气转筒朝向外部管路的一端引导液体流向脱气转筒与前置管内壁的间隙。在该间隙处，脱气转筒带动液体旋转，形成高速旋转的液环，在转速和流量一定的情况下，液环的厚度由装置的入口压力和抽气管外接的真空泵的压力决定，游离在液体中的气体在离心力的作用下实现分离。在本发明的离心泵和外接的真空泵的共同作用下，脱气转筒内部产生负压，利用气体在液体中的溶解度随压力降低而降低的特点，溶解在液体中的气体也分离出来。气体通过抽气管排除，脱气后的液体进入蜗壳内，经叶轮加压后输送出去。
[0013]作为优选，所述脱气转筒包括:
[0014]支撑环，靠近泵轴一侧且与离心泵叶轮轮毂固定连接；
[0015]导流锥，远离泵轴一侧且锥顶背向离心泵；
[0016]脱气叶片，连接在支撑环和导流锥之间且沿周向分布有多块。
[0017]支撑环与叶轮固定，受到叶轮支撑，且与叶轮轮毂等径，用于支撑周向分布在支撑环上的脱气叶片，并起到导流作用。导流锥起到导流作用导流锥顶角为30?60度；脱气叶片带动液体旋转形成液环。
[0018]作为优选，所述抽气管沿导流锥轴线伸入脱气转筒内，且导流锥以抽气管为轴转动配合。抽气管对导流锥起到支撑作用，提高脱气转筒转动的稳定性。
[0019]作为优选，所述转动配合通过一对密封轴承实现。该密封轴承为水润滑轴承，轴承间隙为0.2?0.5mm。本发明离心泵工作时，即使少量液体从轴承间隙泄漏到脱气转筒内部，在旋转离心力的作用下沿径向向外运动，并融入高速旋转的液环中，不会影响脱气效果O
[0020]作为优选，所述抽气管为L形，远离脱气转筒的一端从前置管侧壁穿出，外接真空泵。所述前置管内设有多块均布的加强筋，加强筋为板条形，一端固定在前置管内壁上，另一端固定在抽气管上，用于稳固抽气管。加强筋的数量为2?5。
[0021]作为优选，前置管的内径为D，所述抽气管的内径为d，满足0.1D < d < 0.2D。抽气管过细，支撑刚度不足；抽气管过粗，流动阻力增加。
[0022]作为优选，所述脱气叶片处在支撑环和导流锥之间的部分为有效长度L，前置管的内径为D，满足D < L < 2D。
[0023]作为优选，所述脱气叶片的两端分别固定在支撑环和导流锥的外壁上。
[0024]作为优选，所述脱气叶片为板条形，宽度为B，脱气叶片的厚度为h，脱气叶片与前置管内壁的间隙为δ，满足B= (2?4)h，h> δ。
[0025]作为优选，所述导流锥朝向离心泵的一侧带有等径段，等径段轴向长度为LI，满足h < LI < 3h0
[0026]作为优选，所述脱气叶片的数量为4?10。
[0027]作为优选，所述前置管由变径管和中间管组成，方便脱气转筒和抽气管的安装拆卸。所述加强筋设于变径管内，所述脱气转筒设于中间管内，所述蜗壳与中间管连通。变径管采用螺纹活接方式与外部管路连通，并将管径由外部管路直径放大至与中间管相一致以满足装置需要。变径管锥度为20?50度。
[0028]作为优选，所述泵轴由一电机驱动，该电机采用直连方式传动，所述蜗壳与该电机之间通过连接架连接。电机直连传动具有结构紧凑，同心度精准，震动较少，效率较高的特点。为实现直连传动，所述泵轴一端为一轴套，轴套上开有3条轴向的槽，该轴套与电机的电机轴在连接架内配合；轴套上设有压紧法兰，在拉紧螺栓的作用下将电机轴与泵轴紧固在一起，所述压紧法兰的压紧面斜度为5?15度。
[0029]作为优先，所述叶轮包括与泵轴固定的叶轮盘，叶轮盘朝向脱气转筒的一侧设有叶片。叶片的作用是将液体加压并输送出去。闭式叶片效率较高，开片叶轮便于进行清洗。
[0030]作为优选，叶片为开式或半开式；叶片与蜗壳内壁的间隙为0.3?1mm，叶轮盘远离脱气转筒的一侧与连接架的间隙为0.3?1mm，叶片的片数为4?10，以减少扬程损失，提高叶轮工作效率。
[0031]作为优选，所述变径管和中间管之间通过带斜面的第一螺纹活接固连，所述中间管和蜗壳之间通过带斜面的第二螺纹活接固连，便于拆装。
[0032]本发明的有益效果是:
[0033]1、本发明采用了前置的脱气转筒，使得气体在进入叶轮区域之前被分离出去，不易造成泵入口的堵塞，除气范围和除气能力更强。脱气转筒内部形成的低压区对于溶解在液体中的气体也能有效分离。
[0034]2、本