CN106151059A - 一种汽液固混输磁力泵 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种汽液固混输磁力泵，用于含有少量固体颗粒、高温易汽化的液固两相流介质输送，驱动装置驱动外磁转子旋转，外磁转子通过磁力耦合把扭矩传递给内磁转子，内磁转子通过主轴带动叶轮转动，使叶轮做功于介质，实现介质的输送。由于外磁转子与内磁转子之间为隔离套，隔离套将内磁转子和外磁转子隔离，也完全把介质和内磁转子与外界隔离将，隔离套与密封壳静密封连接，两者之间没有相对运动，连接处设有密封圈，实现泵与介质之间静密封，其结构安全可靠，因而泵基本不会有泄漏存在，从而有效减少介质输送过程中的不安全因素，提高泵在运行过程中的安全可靠性和抗磨损汽蚀能力。

Description

一种汽液固混输磁力泵

技术领域

本发明涉及液固两相流介质输送技术领域，尤其涉及一种汽液固混输磁力泵。

背景技术

随着科学技术的发展，泵输送的介质越来越复杂，除了单纯的液体介质外，泵还被用来输送各种含有固体颗粒的物料，这种物料的流动称为液固两相流。液固两相流泵是在工业生产各部门应用广泛的流体机械，在水利、煤炭、矿山、化工、电力、建材、土建、冶金等行业都起着重要的作用。由于固体物料的加入，使流体和机械的相互作用变的更为复杂。除了在介质流动方面液固两相流与清水有所差别外，固体颗粒还会对泵过流部件造成磨损。多年来液固两相流泵的设计大多都是按输送清水介质设计的，这样导致了泵的运行效率低，噪声大，局部磨损严重，造成能源和设备的大量浪费。而当输送介质温度在介质沸点或之上时，介质容易汽化使泵发生汽蚀。

因此，如何提高泵在输送高温液固两相流介质过程中的抗磨损能力和安全可靠性，降低泵在输送高温液固两相流介质过程中的汽蚀是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种汽液固混输磁力泵，以提高泵在输送高温液固两相流介质过程中的抗磨损能力和安全可靠性，降低泵在输送高温液固两相流介质过程中的汽蚀。

为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种汽液固混输磁力泵，用于含有少量固体颗粒、高温易汽化的液固两相流介质输送，包括驱动装置、支架和泵头，其中，所述驱动装置设置在所述支架的顶端，所述泵头包括密封壳和内置在所述密封壳中的主轴、叶轮、内磁转子、外磁转子、隔离套、轴承和密封壳，所述密封壳固定在所述支架上，所述主轴自上向下延伸，所述主轴通过所述轴承设置在所述密封壳上，所述隔离套与所述密封壳静密封连接，所述内磁转子设置在所述主轴的顶端且内置在所述隔离套内，所述外磁转子与所述驱动装置的驱动轴连接且套在所述隔离套的外侧，当所述外磁转子转动时驱动所述内磁转子转动，所述叶轮设置在所述主轴的底端，所述密封壳的底部设置有进口和出口，所述叶轮位于所述进口和所述出口之间，介质从所述进口进入经所述叶轮驱动后从所述出口流出。

优选的，上述驱动装置为电机。

优选的，上述密封壳包括依次静密封连接的上段壳、中段壳和下段壳，其中，所述上段壳与所述支架固定连接，所述中段壳为与所述轴承配合使用的轴承座，所述下段壳包括壳体和气密座，所述气密座与所述中段壳连接，所述壳体与所述气密座的底端连接，所述叶轮设置在所述壳体中，所述进口和所述出口设置在所述壳体上。

优选的，上述气密座与所述中段壳和所述壳体的连接处均设置有台阶面。

优选的，上述气密座上设置有密封气体入口。

优选的，上述气密座与所述壳体之间设置有用于将两者密封隔断的盖体。

优选的，上述盖体与所述气密座和所述壳体连接的两侧均设置有密封圈。

优选的，上述叶轮与所述壳体之间设置有衬板，所述衬板设置在所述壳体上。

优选的，上述衬板在相对所述叶轮的方向上可移动的设置在所述壳体上。

优选的，上述叶轮为半开式叶轮，采用复合叶片。

本发明提供的汽液固混输磁力泵，用于含有少量固体颗粒、高温易汽化的液固两相流介质输送，包括驱动装置、支架和泵头，其中，所述驱动装置设置在所述支架的顶端，所述泵头包括密封壳和内置在所述密封壳中的主轴、叶轮、内磁转子、外磁转子、隔离套、轴承和密封壳，所述密封壳固定在所述支架上，所述主轴自上向下延伸，所述主轴通过所述轴承设置在所述密封壳上，所述隔离套与所述密封壳静密封连接，所述内磁转子设置在所述主轴的顶端且内置在所述隔离套内，所述外磁转子与所述驱动装置的驱动轴连接且套在所述隔离套的外侧，当所述外磁转子转动时驱动所述内磁转子转动，所述叶轮设置在所述主轴的底端，所述密封壳的底部设置有进口和出口，所述叶轮位于所述进口和所述出口之间，介质从所述进口进入经所述叶轮驱动后从所述出口流出。

使用时，驱动装置驱动外磁转子旋转，外磁转子与内磁转子之间通过磁性材料的异极相吸、同极相斥的作用，传递输送介质的扭矩，即外磁转子通过磁力耦合把扭矩传递给内磁转子，当外磁转子转动时驱动内磁转子转动，内磁转子通过主轴带动叶轮转动，使叶轮做功于介质，实现介质的输送。由于外磁转子与内磁转子之间为隔离套，隔离套将内磁转子和外磁转子隔离，也完全把介质和内磁转子与外界隔离将，隔离套与密封壳静密封连接，两者之间没有相对运动，连接处设有密封圈，实现泵与介质之间静密封，其结构安全可靠，因而泵基本不会有泄漏存在，从而有效减少介质输送过程中的不安全因素，提高泵在运行过程中的安全可靠性和抗磨损汽蚀能力。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的汽液固混输磁力泵的结构示意图。

上图1中：

1-壳体，2-叶轮，3-衬板，4-盖体，5-气封座，6-轴承座，7-主轴，8-外磁转子，9-隔离套，10-内磁转子，11-轴承，12-进口，13-出口，14-支架，15-电机，16-上段壳，17-密封气体入口。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参考图1，图1为本发明实施例提供的汽液固混输磁力泵的结构示意图。

本发明实施例提供的汽液固混输磁力泵，用于含有少量固体颗粒、高温易汽化的液固两相流介质输送，包括驱动装置、支架14和泵头，其中，驱动装置设置在支架14的顶端，泵头包括密封壳和内置在密封壳中的主轴7、叶轮2、内磁转子10、外磁转子8、隔离套9、轴承11和密封壳，密封壳固定在支架14上，主轴7自上向下延伸，主轴7通过轴承11设置在密封壳上，隔离套9与密封壳静密封连接，内磁转子10设置在主轴7的顶端且内置在隔离套9内，外磁转子8与驱动装置的驱动轴连接且套在隔离套9的外侧，当外磁转子8转动时驱动内磁转子10转动，叶轮2设置在主轴7的底端，密封壳的底部设置有进口12和出口13，叶轮2位于进口12和出口13之间，介质从进口12进入经叶轮2驱动后从出口13流出。

使用时，驱动装置驱动外磁转子8旋转，外磁转子8与内磁转子10之间通过磁性材料的异极相吸、同极相斥的作用，传递输送介质的扭矩，即外磁转子8通过磁力耦合把扭矩传递给内磁转子10，当外磁转子8转动时驱动内磁转子10转动，内磁转子10通过主轴7带动叶轮2转动，使叶轮2做功于介质，实现介质的输送。由于外磁转子8与内磁转子10之间为隔离套9，隔离套9将内磁转子10和外磁转子8隔离，也完全把介质和内磁转子10与外界隔离将，隔离套9与密封壳静密封连接，两者之间没有相对运动，连接处设有密封圈，实现泵与介质之间静密封，其结构安全可靠，因而泵基本不会有泄漏存在，从而有效减少介质输送过程中的不安全因素，提高泵在运行过程中的安全可靠性和抗磨损汽蚀能力。本发明实施例提供的汽液固混输磁力泵将磁力驱动技术应用于液固两相流泵，同时对泵的水力模型和结构进行优化设计，使之能够满足有磨损、易汽蚀和无泄漏的工况要求。

其中，驱动装置为电机15。轴承11为一组背靠背安装的角接触球轴承和一只深沟球轴承，可同时承受径向力和轴向力，其润滑方式为脂润滑。

为了进一步优化上述方案，密封壳包括依次静密封连接的上段壳16、中段壳和下段壳，其中，上段壳16与支架14固定连接，并且，上段壳16起到电机支架的作用，上段壳16同时与支架14和电机15固定连接，中段壳为与轴承11配合使用的轴承座6，上段壳16与电机15的外壳之间、上段壳16与轴承座6之间均保持相对静止，之间的密封形式均可以采用静密封，隔离套9具体的是与轴承座6固定连接，两者没有相对移动，其连接处设有密封圈，实现泵与介质之间静密封，其结构安全可靠，减少出现介质泄漏的可能，下段壳包括壳体1和气密座5，气密座5与中段壳连接，壳体1与气密座5的底端连接，气密座5能够实现气体密封，通过通入化学性质稳定的气体在气封座5内部腔体中形成高压，将输送介质密封于泵流道内，使可能接触到介质的零部件免受磨损，叶轮2设置在壳体1中，进口12和出口13设置在壳体1上。

并且，隔离套9与轴承座6之间、轴承座6与气封座5之间、气封座5与壳体1之间均设有密封圈。磁力驱动泵工作时，隔离套9与轴承座6之间没有相对运动，轴承座6与气封座5之间没有相对运动，气封座5与壳体1之间也没有相对运动，各个连接处均可以采用静密封方式连接在一起，相对于动密封，静密封的密封性能更好，使用寿命更长，可靠性更高，防泄漏的性能更强，可以进一步减少高温液固两相流介质输送过程中的不安全因素，提高泵在运行过程中的安全可靠性。

为了进一步优化上述方案，气密座5与中段壳和壳体1的连接处均设置有台阶面，提高了密封连接效果。气密座5上设置有密封气体入口17，以实现气体密封的同时，及时补充密封气体。气密座5与壳体1之间设置有用于将两者密封隔断的盖体4。盖体4与气密座5和壳体1连接的两侧均设置有密封圈，具体的，是在盖体4的两侧都设置用于容纳密封圈的凹槽，然后都放入密封圈，靠气封座5和壳体1连接的螺栓提供的预紧力压紧盖体4和密封圈，密封圈为O型密封圈。

为了进一步优化上述方案，叶轮2与壳体1之间设置有衬板3，衬板3设置在壳体1上，那么衬板3与叶轮2之间为介质的流通间隙，通过控制衬板3可以调节流通间隙。具体的，是衬板3在相对叶轮2的方向上可移动的设置在壳体1上，那么衬板3距离叶轮2越近，流通间隙越小，衬板3距离叶轮2越远，流通间隙越大，使用非常方便，这使叶轮2与衬板3之间的间隙能够处于一个理想的范围内，从而保证泵的效率，减少能耗。

为了进一步优化上述方案，叶轮2为半开式叶轮，采用复合叶片，能够有效提高叶轮过流能力并改善介质在过流部件中的流动状况。

本发明实施例提供的汽液固混输磁力泵在技术上具有以下优点和特点：

1、叶轮2采用半开式叶轮，叶片为复合叶片，过流能力强，流道内流动状况好；

2、气封座5可配置密封气体入口，在需要时可使用气体密封，进一步提升密封能力，并可保护主轴7及其他介质有可能进入的零件，使之免受磨损；

3、区别于常用的液固两相流泵，本发明实施例提供的汽液固混输磁力泵采用磁力驱动，磁力驱动无动密封，密封可靠，无泄漏。可运用于易燃、易爆及有毒等高危介质和贵重介质的输送；

4、区别于常规磁力驱动泵所使用的陶瓷滑动轴承，本发明实施例提供的汽液固混输磁力泵的轴承使用技术更为成熟的滚动轴承，轴承运行更为稳定可靠。

通过以上各种措施可有效减少介质输送过程中的不安全因素，提高泵在运行过程中的安全可靠性和抗磨损汽蚀能力。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种汽液固混输磁力泵，用于含有少量固体颗粒、高温易汽化的液固两相流介质输送，其特征在于，包括驱动装置、支架和泵头，其中，

所述驱动装置设置在所述支架的顶端，

所述泵头包括密封壳和内置在所述密封壳中的主轴、叶轮、内磁转子、外磁转子、隔离套、轴承和密封壳，

所述密封壳固定在所述支架上，

所述主轴自上向下延伸，所述主轴通过所述轴承设置在所述密封壳上，所述隔离套与所述密封壳静密封连接，所述内磁转子设置在所述主轴的顶端且内置在所述隔离套内，所述外磁转子与所述驱动装置的驱动轴连接且套在所述隔离套的外侧，当所述外磁转子转动时驱动所述内磁转子转动，所述叶轮设置在所述主轴的底端，

所述密封壳的底部设置有进口和出口，所述叶轮位于所述进口和所述出口之间，介质从所述进口进入经所述叶轮驱动后从所述出口流出。

2.根据权利要求1所述的汽液固混输磁力泵，其特征在于，所述驱动装置为电机。

3.根据权利要求1所述的汽液固混输磁力泵，其特征在于，所述密封壳包括依次静密封连接的上段壳、中段壳和下段壳，其中，

所述上段壳与所述支架固定连接，所述中段壳为与所述轴承配合使用的轴承座，

所述下段壳包括壳体和气密座，所述气密座与所述中段壳连接，所述壳体与所述气密座的底端连接，

所述叶轮设置在所述壳体中，所述进口和所述出口设置在所述壳体上。

4.根据权利要求3所述的汽液固混输磁力泵，其特征在于，所述气密座与所述中段壳和所述壳体的连接处均设置有台阶面。

5.根据权利要求3所述的汽液固混输磁力泵，其特征在于，所述气密座上设置有密封气体入口。

6.根据权利要求3所述的汽液固混输磁力泵，其特征在于，所述气密座与所述壳体之间设置有用于将两者密封隔断的盖体。

7.根据权利要求6所述的汽液固混输磁力泵，其特征在于，所述盖体与所述气密座和所述壳体连接的两侧均设置有密封圈。

8.根据权利要求1所述的汽液固混输磁力泵，其特征在于，所述叶轮与所述壳体之间设置有衬板，所述衬板设置在所述壳体上。

9.根据权利要求8所述的汽液固混输磁力泵，其特征在于，所述衬板在相对所述叶轮的方向上可移动的设置在所述壳体上。

10.根据权利要求1所述的汽液固混输磁力泵，其特征在于，所述叶轮为半开式叶轮，采用复合叶片。