CN101451532A - 一种新型液态金属输送泵 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及到液态金属输送泵。它包括泵壳、传动轴、叶片,其特征在于:泵壳为直立的圆筒,传动轴为安装于圆筒内的螺旋轴,叶片为环绕于螺旋轴上的螺旋叶片,螺旋轴由固定于圆筒上方的传动轴承支承,传动轴由与圆筒同轴联接的传动轴承座支承。由于本发明设置有密封叶轮,它在传动轴的带动下旋转,产生离心力,使泵壳内形成一定的负压,实现了泵的动密封,阻止镉液从传动轴承座溢出。由于本发明采用圆筒液面之上的部分包覆保温层的结构,使停泵后,泵内殘留的镉液不会快速冷却,能防止泵内这部分残液快速结晶,对各部件造成机械损耗,延长泵的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及一种泵,特别涉及到液态金属输送泵。
背景技术
金属镉的熔点为321.03℃,沸点为765℃,相对密度为8.642,镉具有致癌性,国际癌症研究署(IARC)把镉归类为第一类人类致癌物。由于镉在空气中极易氧化生成棕色氧化镉,尤其是液态镉,与空气相遇时产生一种黄色烟雾,即氧化镉气体,极易对人体造成危害,工业化生产中,对劳动者的保护措施之一就是如何避免人体与镉的接触。但是在现有技术中,如在火法精炼镉过程中,镉转运都是采用人工操作,即操作工从熔炼锅内将镉液一瓢一瓢地舀出至粗镉模内,舀液时必须要保证每瓢镉液上面要覆盖一层簿簿的碱液,采取这种措施是利用碱液比重比镉液轻的原理,使烧碱溶液浮于镉液之上,形成一层保护层,以防止液态镉氧化产生黄色烟雾,待粗镉模内液态镉冷却成固态后,再转至蒸馏炉内进行熔化,蒸馏出高纯度镉。该方法不可避免地会对劳动者造成危害,不安全,效率低,也浪费了大量能源。用泵进行密闭式输送是最有效的隔离方式,但由于液态镉极易蒸发,也极易结晶,还是一种大比重的熔融金属,也给镉的泵输送带来了技术上的困难。现有技术中的各种金属泵大都没有设置能耐高温的轴向密封,现有技术中常用的轴密封材料如橡胶、塑料、聚胺脂等,密封效果虽好但都不耐高温,不能应用在输送镉液的泵上。螺旋叶片输送泵是一种较适应于输送大比重金属的泵型,但现有技术中螺旋叶片输送泵一般采用反螺旋密封方式,这种密封方式中如果反螺旋叶片过短,则密封效果差,如果反螺旋叶片过长,则因传动轴过长而影响泵的输送能力,因此反螺旋密封方式不适于镉液输送泵的密封,难以保证轴向密封效果,也难以做到密闭输送镉液,镉液与空气接触容易氧化;泵壳外未设置保温装置,停泵后,泵内镉液易结晶,泵易损坏。
综上所述,现有技术中的各种金属泵均未满足镉液安全输送的要求,需进一步改进。
发明内容
本发明的目的在于提供一种液态金属镉输送泵,它可实现镉的泵密封输送,并解决镉液在输送过程中的结晶堵塞问题,避免镉氧化对劳动者的危害。
本发明的技术解决方案是:
一种液态金属镉输送泵,它包括泵壳、传动轴、叶片,其特征在于:所述的泵壳为直立的圆筒,所述的传动轴为安装于圆筒内的螺旋轴,所述的叶片为环绕于螺旋轴上的螺旋叶片,所述的螺旋轴由固定于圆筒上方的传动轴承支承,所述的传动轴由与圆筒同轴联接的传动轴承座支承。
作为对本发明的进一步改进,所述的圆筒外包覆有保温层。
作为对本发明的进一步改进,所述的螺旋轴由设置于其尾端的皮带轮驱动。
作为对本发明的进一步改进,所述的传动轴承座与圆筒之间由密封叶轮密封,所述的密封叶轮是设置有3~8叶片角度与螺旋叶片角度相反的叶片的圆盘。
作为对本发明的进一步改进,所述的密封叶轮是设置有4或5片叶片角度与螺旋叶片角度相反的叶片的圆盘。
作为对本发明的进一步改进,所述的保温层处于圆筒的上段,所述的保温层长度为包覆圆筒中液面之上的部分。
本发明的有益效果在于:
1、由于本发明采用螺旋叶片提升输送熔融金属镉,解决了比重大,粘度大的熔融金属镉的输送问题。由于本发明设置有密封叶轮,且它的叶片角度与主叶轮螺旋叶片的角度相反,当它在传动轴的带动下旋转时,由于密封叶轮在旋转过程中产生离心力,使圆筒上部空间形成负压,并形成一定的轴向推力,可阻止镉液从泵壳内进入传动轴承座,实现了泵的动密封,阻止镉液从传动轴承座溢出。
2、由于本发明采用圆筒液面之上的部分包覆有保温层的结构,使停泵后,泵内殘留的镉液不会快速冷却,能防止泵内这部分残液快速结晶,对各部件造成机械损耗,延长泵的使用寿命;
3、由于本发明采用皮带轮传动,即使因泵内有镉液结晶体而造成泵的传动负荷增加,超过泵的额定负荷时,即使造成皮带打滑,也不会引起损坏传动部件,有效保证了设备不会因为意外结晶而而造成损坏,通过螺旋轴的反转,可将泵内残留镉液从泵入口排出,确保输送泵完好无损。
4、本发明可在泵的出口连接管道,将镉液长距离输送至所需要的位置。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图中:1-皮带轮,2-传动轴承座,3-螺旋轴,4-密封叶轮,5-保温层,6-螺旋叶片,7-泵壳。
具体实施方式
下面结合附图对本发明及其具体实施方式作进一步详细说明。
实施例1:
一种液态金属镉输送泵,如图1所示,它包括泵壳7、传动轴、叶片,泵壳7为直立的圆筒,圆筒外的上段包覆有保温层5,保温层5将圆筒露在空气中的部分包覆,传动轴为安装于圆筒内的螺旋轴3,螺旋轴3由设置于其尾端的皮带轮1驱动,叶片为环绕于螺旋轴上的螺旋叶片6,螺旋轴3由固定于圆筒上方的传动轴承支承,传动轴由与圆筒同轴联接的传动轴承座2支承。传动轴承座2与圆筒之间由密封叶轮4密封,密封叶轮4为固定有3片叶片角度与螺旋叶片角度相反的叶片的圆盘。
实施例2:
一种液态金属镉输送泵,如图1所示,它包括泵壳7、传动轴、叶片,泵壳7为直立的圆筒,圆筒外的上段包覆有保温层5,保温层5将圆筒露在空气中的部分包覆,传动轴为安装于圆筒内的螺旋轴3,螺旋轴3由设置于其尾端的皮带轮1驱动,叶片为环绕于螺旋轴上的螺旋叶片6,螺旋轴3由固定于圆筒上方的传动轴承支承,传动轴由与圆筒同轴联接的传动轴承座2支承。传动轴承座2与圆筒之间由密封叶轮4密封,密封叶轮4为固定有4片叶片角度与螺旋叶片角度相反的叶片的圆盘。
实施例3:
一种液态金属镉输送泵,如图1所示,它包括泵壳7、传动轴、叶片,泵壳7为直立的圆筒,圆筒外的上段包覆有保温层5,保温层5将圆筒露在空气中的部分包覆,传动轴为安装于圆筒内的螺旋轴3,螺旋轴3由设置于其尾端的皮带轮1驱动,叶片为环绕于螺旋轴上的螺旋叶片6,螺旋轴3由固定于圆筒上方的传动轴承支承,传动轴由与圆筒同轴联接的传动轴承座2支承。传动轴承座2与圆筒之间由密封叶轮4密封,密封叶轮4为固定有8片叶片角度与螺旋叶片角度相反的叶片的圆盘。
本发明是这样工作的:
电机通过皮带带动皮带轮1旋转,从而实现螺旋轴3、螺旋叶片6、密封叶轮4一块转动,液态镉从泵入口进入,通过出口及其连接管道,将镉液直接送到所需要的设备内。泵运转时,密封叶轮4旋转产生离心力,形成一定的负压密封,阻止镉液从传动轴承座溢出。整个输送为全密闭输送,确保了液态镉不被氧化形成黄烟。停泵后,因泵壳外层有保温层5,圆筒泵壳7、螺旋轴3、螺旋叶片6不会快速冷却,泵内残留镉液就不会快速结晶,通过螺旋轴3的反转,可将泵内残留镉液从泵入口排出,确保输送泵完好无损。
Claims (7)
1、一种液态金属镉输送泵,它包括泵壳、传动轴、叶片,其特征在于:所述的泵壳为直立的圆筒,所述的传动轴为安装于圆筒内的螺旋轴,所述的叶片为环绕于螺旋轴上的螺旋叶片,所述的螺旋轴由固定于圆筒上方的传动轴承支承,所述的传动轴由与圆筒同轴联接的传动轴承座支承。
2、根据权利要求1所述的液态金属镉输送泵,其特征在于:所述的螺旋轴由设置于其尾端的皮带轮驱动。
3、根据权利要求1所述的液态金属镉输送泵,其特征在于:所述的传动轴承座与圆筒之间由密封叶轮密封,所述的密封叶轮为均匀设置有3~8片叶片角度与螺旋叶片角度相反的叶片的圆盘。
4、根据权利要求2所述的液态金属镉输送泵,其特征在于:所述的传动轴承座与圆筒之间由密封叶轮密封,所述的密封叶轮为均匀设置有3~8片叶片角度与螺旋叶片角度相反的叶片的圆盘。
5、根据权利要求3或4所述的液态金属镉输送泵,其特征在于:所述的密封叶轮为均匀设置有4片或5片叶片角度与螺旋叶片角度相反的叶片的圆盘。
6、根据权利要求5所述的液态金属镉输送泵,其特征在于:所述的圆筒外包覆有保温层。
7、根据权利要求6所述的液态金属镉输送泵,其特征在于:所述的保温层自上而下将圆筒位于液面之上的部分包覆。
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