CN102953975B - 一种计量泵外接管路连接结构 - Google Patents

Abstract

一种计量泵外接管路连接结构，涉及管路连接结构，解决现有计量泵外接管路的防腐、防高温性能较差，机械强度不高及接头啮合性能差的问题，本发明的计量泵外接管路接头及连接管路中与酸性介质直接接触部位均采用四氟材质，具有良好的防腐、防高温性能；管路接头及连接管路外套均采用不锈钢机械防护，具有良好的机械强度；外接管路各连接处均采用平面密封，具有良好的密封性能；外接管路设置了可360°旋转以及垂直移动的行程可调接头，具有良好的接头啮合性能。本发明有效地避免或减少了计量泵外接管路发生管路接口处泄漏的事故，保障了化工企业的安全生产。

Description

一种计量泵外接管路连接结构

技术领域

本发明型涉及管路连接结构，特别是涉及一种高温、强酸介质的小型计量泵外接管路的连接结构。

背景技术

计量泵通过电动机带动活塞往复运动，将液体吸入泵内加压后推出计量泵出口。所谓外接管路，是指计量泵的吸入管路及出口管路与工艺管道之间连接部分的设施。

如果隔膜式计量泵与工艺管道之间流动的液体是高温、高压、强酸液体，则，除泵体应具备相应的防护措施外，外接管路也应具备防高温变形、防高压机械损伤、防强酸腐蚀等措施，否则，外接管路的接口处将会发生强酸液体泄漏事故。

现有的隔膜式计量泵外接管路连接结构有两种：

现有结构之一，参见图1a-图1c，以泵的出口管路为例，包含：计量泵18；与计量泵18的出口连接的泵输出接头11，其材质为塑料，中间部分111为空心六角螺母，两头为外表面车有螺纹的空心圆柱体112、113，其中113部分通过空心六角螺母111旋紧在计量泵18的出口处；与计量泵输出接头11的空心圆柱体112连接的出口连接管12，其为两端带螺纹的波纹塑料管，出口连接管12是通过螺纹与计量泵输出接头11的空心圆柱体112螺纹啮合连接，依靠螺纹的啮合实现密封；与出口连接管12的另一端连接的设备接头13，设备接头13与生产设备(图1a中P方向)连接，设备接头13的材质为塑料，其由一个设有中心孔的圆盘131及置于该中心孔内并向中心孔的一端往外延伸的空心圆柱体132组成，圆盘131固定在两块法兰连接片中间，空心圆柱体132外表面车有螺纹,出口连接管12的另一端通过螺纹与空心圆柱体132螺纹啮合连接，依靠螺纹的啮合实现密封，该设备接头13可以360°自由旋转，以保障出口连接管12与泵输出接头11及设备接头13的螺纹啮合。该结构存在以下缺陷：其一是因连接管12、泵输出接头11、设备接头13的管径小，且材质是塑料，其机械强度较低，在高温作用下泵输出接头11、设备接头13的连接处容易松动；其二，连接管12的与两个接头的连接采用螺纹啮合密封，为线形密封，密封的强度不够，易漏液，实践过程中发现，若按此技术，计量泵运行不久，接头处便会因高温软化以及操作人员人为碰撞而会发生外接管路泄漏事故。

现有结构之二，参见图1a,图1d-图1e，该结构是为了弥补上述结构一的管路机械强度低而设计的，管路各部件的材质全部采用不锈钢材质，以泵的吸入管路为例，包含：与计量泵18吸入口的泵接头(结构与上述泵输出接头11相同)连接的泵侧接头14，其为六角空心圆柱体，两端车有内螺纹141、142，其中141内螺纹与泵吸入口的泵接头外螺纹啮合连接；142内螺纹与侧连接管15一端外螺纹啮合连接，通过螺纹啮合连接实现管路密封；侧连接管15另一端连接设备侧接头16，其为六角空心圆柱体，一端161车有内螺纹，161内螺纹与侧连接管15另一端外螺纹啮合连接，通过螺纹啮合连接实现管路密封，162与设备17(溶液罐)处的法兰焊接，设备侧接头16不能360°自由旋转。此结构的缺陷：其一，虽然采用不锈钢材质，但接头处的螺纹属于薄弱环节，无法抵御高溶度硫酸的腐蚀，一般情况下，运行1至2个月时间便发生螺纹锈蚀，从而导致依赖螺纹啮合的密封功能丧失；其二，由于设备接头16不能实现360°自由旋转，螺纹啮合程度只有通过设备处法兰的4个旋转安装位置来调节，调节余地不大，给管路安装带来较大困难，甚至无法实现良好的啮合密封。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术存在的问题，提供一种在高温、强酸介质下工作的计量泵的外接管路连接结构，该结构具有防腐、防高温性能，机械强度高并具有良好的接头啮合性能。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种计量泵外接管路连接结构，所述计量泵为隔膜式计量泵，泵输出接头为外纹接头，其包含：

扩经接头，由内纹螺母，与内纹螺母连接的外纹空心螺栓以及嵌在内纹螺母及外纹空心螺栓内部的接头密封件组成，所述内纹螺母的内纹与所述泵输出接头的外纹相匹配并相互螺接，所述接头密封件用四氟材质制成，其由嵌在外纹空心螺栓内部底面的A端密封圈，置在内纹螺母底面的B端密封圈以及连接A端密封圈与B端密封圈并贴紧内纹螺母的过渡密封圈组成；

行程可调接头，由压紧内纹螺母及与压紧内纹螺母连接的终端护套组成，其中压紧内纹螺母由第二内纹螺母及连接于第二内纹螺母底部的支撑圈构成，所述第二内纹螺母的内纹与所述扩经接头的外纹空心螺栓的外纹匹配并相互螺接；所述终端护套由金属制成，其由嵌在压紧内纹螺母内并压置于支撑圈上的压紧圈，与压紧圈连接的过渡护套以及与过渡护套连接的机械防护套构成，终端护套可在压紧内纹螺母内360°旋转方向及垂直方向移动；

夹套管路，用四氟材质制成，其由防腐内衬管，包围防腐内衬管外壁的机械防护层以及分别与防腐内衬管两端连接的C端密封圈，D端密封圈组成，其中C端密封圈压置于所述行程可调接头的压紧圈上，所述机械防护层为不锈钢金属软管，其一端与行程可调接头的机械防护套焊接连接；

法兰接头，由法兰片及与法兰片连接的终端机械防护套组成，所述终端机械防护套为空心不锈钢圆柱体，与法兰片焊接连接，所述法兰片为4孔不锈钢法兰标准件，其与设备的法兰片对接，所述夹套管路的D端密封圈穿过法兰片中心孔，并固定在两片法兰之间，所述机械防护层的另一端与所述终端机械防护套焊接连接。

所述内纹螺母与外纹空心螺栓为一整体部件，由材质为00Cr17Ni14Mo2不锈钢圆柱体加工制成。

所述内纹螺母的外圈加工成边长为16mm的正六边形。

所述所述接头密封件中的A端密封圈及B端密封圈的端面为圆环形状，所述过渡密封圈为一空心圆柱体。

所述接头密封件为一整体部件，采用聚四氟乙烯材质，经悬浮聚四氟乙烯树脂模塑加工制成。

所述内纹螺母与支撑圈为一整体部件，由材质为00Cr17Ni14Mo2不锈钢圆柱体加工制成。

所述终端护套中的压紧圈，过渡护套及机械防护套是三个直径不一、高度不一、厚度相等的空心圆柱体，材质为00Cr17Ni14Mo2不锈钢，相互之间电焊连接。

所述夹套管路中的C端密封圈，防腐内衬管以及D端密封圈为一整体部件，由悬浮聚四氟乙烯树脂模塑加工制成，其中，C端密封圈与D端密封圈为聚四氟乙烯垫片，防腐内衬管为聚四氟乙烯波纹柔性管。

所述机械防护层由一层8芯奥氏体不锈钢丝编织而成。

本发明的有益效果：

本发明的计量泵外接管路连接结构与现有技术相比具有如下优点：

1，计量泵外接管路接头以及连接管路中与酸性介质直接接触部位均采用四氟材质，较现有技术的单一不锈钢接头及连接管路有更好的防腐、防高温性能；

2，计量泵外接管路接头以及连接管路外套均采用不锈钢机械防护，较现有技术单一的塑料接头及连接管路有更良好的机械强度；

3，计量泵外接管路各连接处均采用平面密封，较现有技术的齿面密封有更良好的密封性能；

4，计量泵外接管路设置了可360°旋转以及垂直移动接头，较现有管路连接技术有更良好的接头啮合性能。

总之，采用本发明的管路结构，能够满足计量泵外接管路防强酸腐蚀、防高温、高压机械损伤的需求，有效地避免或减少了计量泵外接管路发生管路接口处泄漏的事故，保障了化工企业的安全生产。

为进一步说明本发明的上述目的、结构特点和效果，以下将结合附图对本发明进行详细说明。

附图说明

图1a为现有计量泵外接管路安装图；

图1b为图1a中计量泵输出接头结构图；

图1c为图1a中设备接头结构图；

图1d为图1a中泵侧接头结构图；

图1e为图1a中设备侧接头16结构图；

图2为本发明的计量泵外接管路连接结构图；

图3为图2中的扩经接头结构图；

图4为图3中的接头密封件结构图；

图5为图2中的行程可调接头结构图；

图6为图5中的终端护套结构图；

图7为图2中的夹套管路结构图；

图8为图2中的法兰接头结构图。

具体实施方式

下面结合实施例的附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。

参见图2，本发明的计量泵外接管路连接结构(图2实施例是以计量泵吸入外接管路为例，泵的出口外接管路结构相同)包含：

本发明所述的计量泵26为美国米顿罗(MILTON ROY)隔膜式计量泵，泵输出接头25为外纹接头，直径为20mm(直径较小)。

扩经接头21，为克服现有技术的机械强度低，易损坏等缺陷，本发明设计了一个扩经接头21，参见图3，所述扩经接头21由内纹螺母101，与内纹螺母101连接的外纹空心螺栓102以及嵌在内纹螺母101及外纹空心螺栓102内部的接头密封件103组成，本实施例的内纹螺母101与外纹空心螺栓102为一整体部件，由直径为32mm、材质为00Cr17Ni14Mo2不锈钢圆柱体加工制成，不锈钢圆柱体的上部加工成内纹螺母101，内纹螺母101的内圈直径为20mm，其内纹与泵输出接头25的外纹相匹配并相互螺接，为此，内纹螺母101的外圈加工成边长为16mm的正六边形，选用正六变型的目的是便于使用扳手工具旋紧扩经接头21；不锈钢圆柱体的下部加工成外纹空心螺栓102，外纹空心螺栓102的内径为16mm,外径为25mm，壁厚达4.5mm,采用厚壁空心圆柱体目的有二个，其一是为了满足扩经接头21的机械强度，其二是为了满足下面要提到的接头密封件103的A端密封圈1031的宽度。所述接头密封件103结构如图4所示，其用四氟材质制成，由嵌在外纹空心螺栓102内部底面的A端密封圈1031、置在内纹螺母101底面的B端密封圈1032以及连接A端密封圈1031与B端密封圈1032并贴紧内纹螺母101的过渡密封圈1033组成，其为一整体部件，采用聚四氟乙烯材质，经悬浮聚四氟乙烯树脂模塑加工制成，聚四氟乙烯材质在现有塑料中具有最好的耐化学腐蚀性能，不老化，在已知固体材料中它具有最佳的磨擦系数，无负荷情况下能在260℃高温下使用，能满足计量泵外接管路抗强酸、抗泄漏的需求。所述A端密封圈1031及B端密封圈1032的端面为圆环形状，内圈直径为7mm,外圈直径为20mm,圆环的有效面积用于扩经接头21的密封，通过用扳手顺时针旋转内纹螺母101使A端密封圈1031与泵输出接头25端面紧密接触，以实现良好的密封。过渡密封圈1033为一空心圆柱体，以提供计量泵介质在扩经接头21内抗强酸通路。

行程可调接头22，为克服现有技术计量泵外接管路的接头无法实现360°自由旋转，螺纹啮合调节余地不大，导致密封端面压紧程度受影响的缺陷，本发明设计了一个行程可调接头22，所述行程可调接头22结构如图5所示。所述行程可调接头22由压紧内纹螺母201及与压紧内纹螺母201连接的终端护套202组成。其中压紧内纹螺母201由第二内纹螺母2011及连接于第二内纹螺母2011底部的支撑圈2012构成，所述第二内纹螺母2011的内纹与所述扩经接头21的外纹空心螺栓102的外纹匹配并相互螺接；参见图6，终端护套202由金属制成，其由嵌在压紧内纹螺母201内并压置于支撑圈2012上的压紧圈2021、与压紧圈2021连接的过渡护套2022以及与过渡护套2022连接的机械防护套2023构成，终端护套202可在压紧内纹螺母201内360°旋转及垂直方向移动，采用此结构，可以保障下面要提到的夹套管路3在不旋转的前提下使终端护套202垂直方向移动，实现夹套管路3的C端密封圈301与上述扩经接头21中的B端密封圈1032之间可靠压紧。本实施例中的第二内纹螺母2011与支撑圈2012为一整体部件，由直径为35mm、材质为00Cr17Ni14Mo2不锈钢圆柱体加工制成。第二内纹螺母2011的内圈直径为25mm，用于与扩经接头21的外纹空心螺栓102啮合螺接。所述终端护套202中的压紧圈2021、过渡护套2022及机械防护套2023是三个直径不一、高度不一、厚度相等的空心圆柱体，相互之间电焊连接，材质为00Cr17Ni14Mo2不锈钢。所述压紧圈2021在第二内纹螺母2011与外纹空心螺栓102啮合作用下，由下至上运动压紧嵌在终端护套202内的夹套管路3的C端密封圈301与扩经接头21的B端密封圈1032之间的间隙。所述过渡护套2022作用为能保障支撑圈2012夹在压紧圈2021与机械防护套2023之间垂直移动。机械防护套2023的作用是固定夹套管路3不锈钢防护层303终端并实现行程可调接头22良好的机械强度。

夹套管路23，其结构如图7所示，用四氟材质制成，其由防腐内衬管302，包围防腐内衬管302外壁的机械防护层303以及分别与防腐内衬管302两端连接的C端密封圈301、D端密封圈304组成。本实施例中的C端密封圈301、防腐内衬管302以及D端密封圈304为一整体部件，由悬浮聚四氟乙烯树脂模塑加工制成，其中，C端密封圈301与D端密封圈304为聚四氟乙烯(PTFE)垫片，其内圈直径为7mm,外圈直径为20mm，厚度为2mm，C端密封圈301压置于所述行程可调接头22的压紧圈2021上；防腐内衬管302为聚四氟乙烯(PTFE)波纹柔性管。所述机械防护层303为不锈钢金属软管，为外接管路中的主要承压件，同时对防腐内衬管302起机械防护作用，机械防护层303由一层8芯奥氏体不锈钢丝编织而成，可承受32.0Mpa压力，具有良好的柔软性、抗疲劳性、耐高压、耐高温及耐蚀性等诸多特性，它相对塑料软管的寿命要高出许多倍，机械防护层303两端分别与行程可调接头22机械防护套2023及下面要提到的法兰接头4的终端机械防护套402焊接连接。

法兰接头24，其结构如图8所示，其由法兰片401、与法兰片401连接的终端机械防护套402组成，所述法兰片401为4孔不锈钢法兰标准件，其中4孔用于与溶液罐27的法兰片对接，夹套管路23的D端密封圈304穿过法兰片401中心孔，并固定在两片法兰之间，通过收紧4个连接螺栓压紧D端密封圈304，所述终端机械防护套402为空心不锈钢圆柱体，机械防护套402与法兰片401之间焊接连接，其作用是固定夹套管路23的机械防护层303的终端并实现法兰接头24良好的机械强度。

本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明的目的，而并非用作对本发明的限定，只要在本发明的实质范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求的范围内。

Claims (7)

1.一种计量泵外接管路连接结构，所述计量泵(26)为隔膜式计量泵，泵输出接头(25)为外纹接头，其特征在于包含：

扩经接头(21)，由第一内纹螺母(101)、与第一内纹螺母(101)连接的外纹空心螺栓(102)以及嵌在第一内纹螺母(101)及外纹空心螺栓(102)内部的接头密封件(103)组成，所述第一内纹螺母(101)的内纹与所述泵输出接头(25)的外纹相匹配并相互螺接，所述接头密封件(103)用四氟材质制成，其由嵌在外纹空心螺栓(102)内部底面的A端密封圈(1031)，置在第一内纹螺母(101)底面的B端密封圈(1032)以及连接A端密封圈(1031)与B端密封圈(1032)并贴紧第一内纹螺母(101)的过渡密封圈(1033)组成；

行程可调接头(22)，由压紧内纹螺母(201)及与压紧内纹螺母(201)连接的终端护套(202)组成，其中压紧内纹螺母(201)由第二内纹螺母(2011)及连接于第二内纹螺母(2011)底部的支撑圈(2012)构成，所述第二内纹螺母(2011)的内纹与所述扩经接头(21)的外纹空心螺栓(102)的外纹匹配并相互螺接；所述终端护套(202)由金属制成，其由嵌在压紧内纹螺母(201)内并压置于支撑圈(2012)上的压紧圈(2021)，与压紧圈(2021)连接的过渡护套(2022)以及与过渡护套(2022)连接的机械防护套(2023)构成，终端护套(202)可在压紧内纹螺母(201)内360°旋转方向及垂直方向移动；

夹套管路(23)，用四氟材质制成，其由防腐内衬管(302)、包围防腐内衬管(302)外壁的机械防护层(303)以及分别与防腐内衬管(302)两端连接的C端密封圈(301)，D端密封圈(304)组成，其中C端密封圈(301)压置于所述行程可调接头(22)的压紧圈(2021)上，所述机械防护层(303)为不锈钢金属软管，其一端与行程可调接头(22)的机械防护套(2023)焊接连接；

法兰接头(24)，由法兰片(401)及与法兰片(401)连接的终端机械防护套(402)组成，所述终端机械防护套(402)为空心不锈钢圆柱体，与法兰片(401)焊接连接，所述法兰片(401)为4孔不锈钢法兰标准件，其与设备的法兰片对接，所述夹套管路(23)的D端密封圈(304)穿过法兰片(401)中心孔，并固定在两片法兰之间，所述机械防护层(303)的另一端与所述终端机械防护套(402)焊接连接。

2.如权利要求1所述的计量泵外接管路连接结构，其特征在于：

所述第一内纹螺母(101)与外纹空心螺栓(102)为一整体部件，由材质为00Cr17Ni14Mo2不锈钢圆柱体加工制成。

3.如权利要求1所述的计量泵外接管路连接结构，其特征在于：

所述接头密封件(103)中的A端密封圈(1031)及B端密封圈(1032)的端面为圆环形状，所述过渡密封圈(1033)为一空心圆柱体。

4.如权利要求1或3所述的计量泵外接管路连接结构，其特征在于：

所述接头密封件(103)为一整体部件，采用聚四氟乙烯材质，经悬浮聚四氟乙烯树脂模塑加工制成。

5.如权利要求1所述的计量泵外接管路连接结构，其特征在于：

所述第二内纹螺母(2011)与支撑圈(2012)为一整体部件，由材质为00Cr17Ni14Mo2不锈钢圆柱体加工制成。

6.如权利要求1所述的计量泵外接管路连接结构，其特征在于：

所述夹套管路(23)中的C端密封圈(301)、防腐内衬管(302)以及D端密封圈(304)为一整体部件，由悬浮聚四氟乙烯树脂模塑加工制成，其中，C端密封圈(301)与D端密封圈(304)为聚四氟乙烯垫片，防腐内衬管(302)为聚四氟乙烯波纹柔性管。

7.如权利要求1所述的计量泵外接管路连接结构，其特征在于：

所述机械防护层(303)由一层8芯奥氏体不锈钢丝编织而成。