CN103573713B - 一种高温自冷却热水循环泵 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种高温自冷却热水循环泵，将输送的高温介质引到由隔热风道、迷宫冷却通道、散热片和冷却风扇组成的冷却结构，通过上述冷却结构对高温介质进行高效冷却，将高温介质冷却到常温液体介质，用这常温液体介质再对泵用机械密封进行冷却，采用这常温液体介质和风道对轴承进行隔热，从而达到自冷却的目的。采用本发明的技术方案对泵用机械密封和轴承进行冷却，不需要外接冷却水了，也不存在突然断水烧毁泵的情况，方便用户，节约能源，且结构简单。

Description

一种高温自冷却热水循环泵

技术领域

本发明涉及泵的技术领域，具体涉及到热水循环泵，尤其是一种高温自冷却热水循环泵。

背景技术

在冶金、电力、轻纺、石油、化工、化肥、制药、造纸、环保、橡胶、采暖、余热利用等行业中，都会要用到输送热介质的热水循环泵。由于热水循环泵输送的是高温介质，介质温度一般高于220℃，高温介质就会把热量传递给泵，引起泵的整体温度升高至220℃以上，这样也就影响了泵的各部件工作环境，对泵的安全运行造成一定的影响。

其尤其对泵的轴封和轴承的可靠运行影响较大。泵的轴封采用机械密封，常规机械密封的工作温度一般要求小于110℃，泵的轴承采用金属滚子轴承，常规金属滚子轴承的工作环境温度最高不能高于75℃。因而对于输送高温介质的热水循环泵，为了保证泵的可靠运行，必须要对泵用机械密封和轴承采取冷却措施。

冷却措施通常采用强制冷却，强制冷却就是采用外接冷却水，对泵用机械密封进行冲洗和隔热，保证机械密封工作温度，同时，采用外接冷却水对轴承箱进行冷却，将轴承箱的热量通过冷却水带走，从而保证轴承工作环境,但采用强制冷却方式需要大量的冷却水，冷却水一般采用自来水，冷却水时刻也不能停，一停就会烧毁机械密封和轴承，这给用户带来了极大的不方便，且不节能，浪费能源。因而，对于热水循环泵这种强制冷却方式还需要进一步完善和改进。

发明内容

为了克服热水循环泵采用外接冷却水强制冷却方式带来的不能停水和浪费能源等方面的不足，本发明提出一种高温自冷却热水循环泵，其目的旨在改进现有热水循环泵的强制冷却方式为自冷却方式，就是采用输送的介质对泵用轴封进行润滑和冷却，对泵的轴承进行隔热和冷却，因而达到不停水和节能的目的。

本发明的技术原理是将输送的高温介质引到特殊的冷却结构进行冷却，冷却结构由隔热风道、迷宫冷却通道、散热片和冷却风扇组成，隔热风道将高温介质和轴承隔开，迷宫冷却通道、散热片和冷却风扇对高温介质进行冷却，通过这种冷却方式将高温介质冷却到常温，再对泵用机械密封和轴承进行冷却，从而达到自冷却的目的。

具体的技术方案为，一种高温自冷却热水循环泵，其中轴承设在轴承座中，主轴穿设在轴承中，轴承压盖固定在轴承座内，机械密封装设在主轴和轴承座内，导轴承座固定在轴承座上，导轴承穿设在主轴上，设在导轴承座内，泵盖与导轴承座固定，叶轮通过叶轮键套设在主轴上，对叶轮进行轴向固定，叶轮螺母旋在主轴上，将防反转套与叶轮压紧，对叶轮进行轴向固定，叶轮安装到泵体内，叶轮与泵体密封环、泵盖密封环配合安装，泵体与泵盖固定，支架安装到导轴承座上。

其自冷却系统包括风扇、轴承风道、迷宫通道以及散热片。风扇套设在主轴的远离叶轮的一端侧上，出口法兰上的冷却水出口联接高温水管，高温水管接到轴承座上的迷宫通道的进口内，迷宫通道的出口通过常温水管通到机械密封室内，机械密封室与主轴和导轴承座之间的间隙连通，主轴和导轴承座之间间隙与叶轮上平衡孔相通。在主轴和导轴承座之间的间隙中设置了迷宫密封。

风扇通过风扇键套在主轴上，锁紧螺母将风扇锁紧在主轴上，风扇设有风罩。

在轴承座外圈设有轴承风道，在轴承风道上装有多枚轴承散热片。

迷宫通道设置在轴承风道外侧，迷宫通道内设置有迷宫通道A隔板和迷宫通道B隔板。迷宫通道A隔板和迷宫通道B隔板交错布置。

迷宫通道外侧设有冷却水散热片。

采用本发明的技术方案，采用自身输送的介质对泵用机械密封和轴承进行冷却，不需要外接冷却水了，不存在突然断水烧毁泵的情况，方便用户，节约能源，且结构简单。

附图说明

图1所示本发明的一种高温自冷却热水循环泵纵剖面构造图。

图2所示为图1的M—M剖视图。

图3所示图1的沿中心线N—N的展开图。

图1中1是叶轮螺母、2是叶轮键、3是防反转套、4是平衡孔、5是泵体密封环、6是叶轮、7是泵体、8是出口法兰、9是冷却水出口、10是泵盖、11是泵盖密封环、12是导轴承、13是导轴承座、14是迷宫密封、15是高温水管、16是轴承座、17是挡板、18是轴承风道、19是迷宫通道、20是冷却水风道、21是常温水管、22是迷宫通道出口、23是轴承、24是风扇、25是风罩、26是主轴、27是风扇键、28是锁紧螺母、29是轴承压盖、30是机械密封、31是机械密封室、32是迷宫通道进口、33是支架。

图2中34是轴承散热片、35是迷宫通道A隔板、36是迷宫通道B隔板，37是冷却水散热片。

具体实施方式

下面结合图1、图2、图3对本发明的具体实施方式做进一步的说明。

如图1所示，轴承23设置在轴承座16中，主轴25穿设在轴承23中，轴承压盖29固定在轴承座16内，机械密封30装设在主轴26和轴承座16内，导轴承座13固定在轴承座16上，导轴承12穿设于主轴26装在导轴承座13内，泵盖10与导轴承座13固定，叶轮6通过叶轮键2套设在主轴26上，周向固定，叶轮螺母1旋在主轴26上，将防反转套3与叶轮6压紧，对叶轮6进行轴向固定，叶轮6安装到泵体7内，叶轮6与泵体密封环5、泵盖密封环11进行配合安装。泵体密封环5、泵盖密封环11起到密封效果，泵盖10与泵体7固定，支架33安装到导轴承座13上。

风扇24通过风扇键27套在主轴26上，进行周向固定，锁紧螺母28通过风扇24顶在轴承23上，将风扇24锁紧在主轴26上，对风扇24进行轴向固定，罩上风罩25。从出口法兰8上的冷却水出口9处接高温水管15，再将高温水管15通到轴承座16上的迷宫通道进口31内，迷宫通道A隔板35和迷宫通道B隔板36交错布置，组成了迷宫通道19，把常温水管21一端装在轴承座16上的迷宫通道出口22内，另一端通到机械密封室31内，组成了一台完整的高温自冷却热水循环泵。

工作时，原动机带动主轴26旋转，主轴26又带动叶轮6同步旋转，旋转的叶轮6泵送高温液体介质，通过叶轮6对输送的高温液体介质作功，高温液体介质从叶轮6中获得能量，这样，从叶轮6出口流出的高温液体介质具有较高的动能和压能，具有较高压力的高温液体介质从出口法兰8上的冷却水出口9流出，通过高温水管15流入轴承座16上的迷宫通道进口32内，进入迷宫通道19，流道是曲折的，高温液体介质在迷宫通道19内流动路线较长、流动较慢，较长的流动路线和较慢的流动有利于向外传递热量，这样，迷宫通道19迅速高效地将热量传递给设置在迷宫通道19上的轴承散热片34和冷却水散热片37，从而降低了迷宫通道19内流动的高温液体介质的温度。

由于高温液体介质在迷宫通道19内流动，散热，导致轴承散热片34和冷却水散热片37的温度升高，为了提高迷宫通道19内高温液体介质热量传递的效率，需要迅速降低轴承散热片34和冷却水散热片37上的温度。

套在主轴26上的风扇24在旋转主轴26的带动下与主轴26同步旋转，风扇24产生较大的风量，强制通过装有多枚轴承散热片34和多枚冷却水散热片37的风道，将多枚轴承散热片34和多枚冷却水散热片37上的热量带走，降低了多枚轴承散热片34和多枚冷却水散热片37上的温度，在风扇24的强制风冷作用下，不断将迷宫通道19内高温液体介质的热量通过多枚轴承散热片34和多枚冷却水散热片37带走，大大降低了迷宫通道19内高温液体介质的温度，待到达迷宫通道出口22时，高温液体介质的温度已冷却到接近常温，完全能够满足机械密封的冷却要求，这样，迷宫通道出口22流出的液体介质通过机械密封冷却水管21引到机械密封室31内，机械密封室31内的液体介质就为常温介质，用这常温介质对机械密封30进行冷却润滑，从而保证了机械密封30的工作环境，能使机械密封30安全可靠长寿命地工作，机械密封室31与主轴26和导轴承座13之间的间隙连通，对机械密封30冷却润滑后的液体介质就流入主轴26和导轴承座13之间的间隙，在主轴26和导轴承座13之间的间隙中设置了迷宫密封14，对流入主轴26和导轴承座13之间间隙的液体介质起节流作用，保证机械密封30冷却润滑所需要的压力，通过主轴26和导轴承座13之间间隙的液体介质流入导轴承12，通过导轴承12后，流过平衡孔4，回到叶轮6的进口，再次被叶轮6抽送，至此，完成从泵出口法兰8引出高温液体介质，高温液体介质降温后再对机械密封30进行冷却润滑，最后回到叶轮6进口的自冷却循环。

轴承23冷却方式是，机械密封室31处于泵输送的高温介质与轴承23之间，机械密封室31内的常温介质隔开了输送的高温介质，同时，轴承23装在轴承座16内，在轴承座16外圈设有轴承风道18，在轴承风道18装有多枚轴承散热片34，轴承风道18隔离了在迷宫通道19内流动的高温液体介质，同时，多枚轴承散热片34在风扇24强制风冷的作用下，带走了轴承23工作产生的热量，从而保证了轴承23的工作环境，能使轴承23安全可靠长时间地工作。

Claims (5)

1.一种高温自冷却热水循环泵，其中轴承(23)设在轴承座(16)中，主轴(26)穿设在轴承(23)中，轴承压盖(29)固定在轴承座(16)内，机械密封(30)装设在主轴(26)和轴承座(16)内，导轴承座(13)固定在轴承座(16)上，导轴承(12)穿设在主轴(26)上，设在导轴承座(13)内，泵盖(10)与导轴承座(13)固定，叶轮(6)通过叶轮键(2)套设在主轴(26)上，叶轮螺母(1)旋在主轴(26)上，将防反转套(3)与叶轮(6)压紧，叶轮(6)安装到泵体(7)内，叶轮(6)与泵体密封环(5)、泵盖密封环(11)配合安装，泵体(7)与泵盖(10)固定，支架(33)安装到导轴承座(13)上，其特征在于，风扇(24)套设在主轴(26)上，出口法兰(8)上的冷却水出口(9)联接高温水管(15)，高温水管(15)接到轴承座(16)上的迷宫通道(19)的进口(32)内，迷宫通道(19)的流道是曲折的，迷宫通道(19)的出口(22)通过常温水管(21)通到机械密封室(31)内，机械密封室(31)与主轴(26)和导轴承座(13)之间的间隙连通，主轴(26)和导轴承座(13)之间间隙与叶轮(6)上平衡孔(4)相通；风扇(24)通过风扇键(27)套在主轴(26)上，锁紧螺母(28)将风扇(24)锁紧在主轴(26)上，风扇(24)设有风罩(25)；在轴承座(16)外圈设有轴承风道(18)，在轴承风道(18)上装有多枚轴承散热片(34)。

2.根据权利要求1所述的一种高温自冷却热水循环泵，其特征在于，其特征在于：迷宫通道(19)设置在轴承风道(18)外侧，迷宫通道(19)内设置有迷宫通道A隔板(35)和迷宫通道B隔板(36)。

3.根据权利要求2所述的一种高温自冷却热水循环泵，其特征在于，其特征在于：迷宫通道A隔板(35)和迷宫通道B隔板(36)交错布置。

4.根据权利要求1所述的高温自冷却热水循环泵，其特征在于：迷宫通道(19)外侧设有冷却水散热片(37)。

5.根据权利要求1所述的高温自冷却热水循环泵，其特征在于：在主轴(26)和导轴承座(13)之间的间隙中设置了迷宫密封(14)。