CN110685921A - 一种立式多级离心泵在输送高温流体时使用的冷却装置 - Google Patents

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王艳
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Abstract

本发明公开了一种立式多级离心泵在输送高温流体时使用的冷却装置,主要包括泵腔等,泵腔上方设置气冷腔,气冷腔上方设置机械密封腔,机械密封腔与气冷腔之间设有散热板隔开,机械密封腔上方设置电机,电机的轴通过机械密封密封穿入机械密封腔内并贯穿气冷腔到达泵腔,轴位于气冷腔段外侧套装冷却管组件,冷却管组件上下两端分别进入机械密封腔和泵腔。本发明中泵腔与密封腔相分离,使泵腔内的高温介质的热量不会传递到密封腔体,使密封件处于安全的工作温度,增加泵的运行可靠性;油性介质不会炭化,从而有效的保护了机械密封的摩擦副端面;冷却管结构不用外接水来补充密封腔,可以直接用泵腔的液体,防止机封干磨而导致失效。

Description

一种立式多级离心泵在输送高温流体时使用的冷却装置
技术领域
本发明涉及高温、轻型立式多级离心泵的领域,具体涉及一种立式多级离心泵在输送高温流体时使用的冷却装置。
背景技术
气冷腔是利用空气流动带走热量,从而降低温度的腔体;密封腔是机械密封工作的环境腔体;散热板是设计有若干散热筋片的不锈钢板。
高温型离心泵是目前各种工业生产中用来输送高温介质的一种使用很广泛设备,现有的高温型离心泵,由于其结构设计上的缺陷,使得它在生产中存在一些不足:其密封腔体与泵腔体相邻,泵腔内的高温介质的热量很容易传递到密封腔体,使密封腔处于高温的状态,机械密封的橡胶件会在高温环境下产生热膨胀,不同材质的热膨胀系数不同,会产生泄露间隙,密封会失效,导致水泵漏水;在输送油性介质时,油在高温状态下会有炭化,炭化后会形成炭颗粒,炭颗粒附着在机械密封的摩擦副端面,会造成摩擦副的划伤与磨损,导致机械密封失效,造成水泵漏水;现有的高温型离心泵没有自动排气装置,水泵运转过程中,会产生气体,机械密封处压力会升高,会造成机械密封的干磨,橡胶件与摩擦副会失效,导致水泵漏液;没有气冷腔、冷却管结构,泵腔中的高温会直接或者沿着泵轴传递给电机,导致电机轴承温度过高,使电机轴承的润滑脂失效,造成轴承损坏,从而导致电机损坏;在这样的背景下需要重新设计高温型立式多级离心泵的结构,解决现有高温型离心泵产品的结构缺陷,使泵运行更加的可靠稳定。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的不足,而提供一种立式多级离心泵在输送高温流体时使用的冷却装置,具有安全可靠,应用范围广泛,使用寿命长的优势。
本发明的目的是通过如下技术方案来完成的:这种立式多级离心泵在输送高温流体时使用的冷却装置,主要包括电机、自动排气阀、轴、机械密封、机械密封腔、散热板、气冷腔、冷却管组件、泵腔,所述泵腔上方设置气冷腔,气冷腔上方设置机械密封腔,机械密封腔与气冷腔之间设有散热板隔开,机械密封腔上方设置电机,电机的轴通过机械密封密封穿入机械密封腔内并贯穿气冷腔到达泵腔,轴位于气冷腔段外侧套装冷却管组件,冷却管组件上下两端分别进入机械密封腔和泵腔;所述冷却管组件由固定套、冷却管套和冷却管组成,冷却管组件的底部通过螺纹与泵腔连接固定,固定套与冷却管套过盈配合从而将冷却管固定,冷却管直接套装在轴上,所述冷却管与轴间留有一定的间隙,所述机械密封腔一侧连通自动排气阀。
进一步讲,所述散热板局部分布许多散热筋片。
作为优选,所述冷却管采用石墨四氟乙烯材料制成。
本发明的有益效果为:
1、泵腔与密封腔相分离,使泵腔内的高温介质的热量不会传递到密封腔体,使密封件处于安全的工作温度,有效保证了密封的效果,延长密封件的使用寿命,增加泵的运行可靠性;
2、在输送油性介质时,密封腔处于机械密封的安全温度,油性介质不会炭化,从而有效的保护了机械密封的摩擦副端面,使泵的运行更加可靠稳定,增加了泵的应用范围和产品的市场竞争力;
3、设置冷却腔可以依靠空气的流动,带走部分泵腔中传递上去的热量,使密封腔温度维持在密封件安全工作的工况;冷却管可以降低泵腔中流向低压区的液体温度,使密封腔中液体温度处于安全工作温度,并且可以有效的降低泵腔中的热量通过泵轴传递到电机端,阻止电机轴承温度过高而使其润滑脂失效,避免造成轴承损坏而导致的电机损坏,延长了电机的使用寿命;
4、冷却管组件结构不用外接水来补充密封腔,可以直接用泵腔的液体,通过冷却管降温后补充给密封腔体,有效保护了机械密封,防止机封干磨而导致失效。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为冷却管组件的结构示意图。
附图标记说明:电机1、自动排气阀2、轴3、机械密封4、机械密封腔5、散热板6、气冷腔7、冷却管组件8、固定套8-1、O型橡胶密封圈A8-2、冷却管套8-3、冷却管8-4、O型橡胶密封圈B8-5、泵腔9。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明做详细的介绍:
实施例:如附图所示,这种立式多级离心泵在输送高温流体时使用的冷却装置,主要包括电机1、自动排气阀2、轴3、机械密封4、机械密封腔5、散热板6、气冷腔7、冷却管组件8、泵腔9,所述泵腔9上方设置气冷腔7,气冷腔7上方设置机械密封腔5,机械密封腔5与气冷腔7之间设有散热板6隔开,机械密封腔5上方设置电机1,电机1的轴3通过机械密封4密封穿入机械密封腔5内并贯穿气冷腔7到达泵腔9,轴3位于气冷腔7段外侧套装冷却管组件8,冷却管组件8上下两端分别进入机械密封腔5和泵腔9;所述冷却管组件8由固定套8-1、冷却管套8-3和冷却管8-4组成,冷却管组件8的底部通过M螺纹与泵腔9连接固定,并通过O型橡胶密封圈B8-5密封,固定套8-1与冷却管套8-3过盈配合从而将冷却管8-4固定,冷却管8-4直接套装在轴3上(冷却管8-4与轴3间留有很小的间隙,使泵腔9中的流体在压差下通过这个间隙慢慢的流向机械密封腔5),冷却管套8-3外套装O型橡胶密封圈A8-2,起到和机械密封腔5密封的作用,冷却管套8-3采用不锈钢金属材料,为结构件,冷却管8-4的热量不断通过8-3冷却管套散向空气中;所述机械密封腔5一侧连通自动排气阀2。
作为优选,所述散热板6局部分布许多散热筋片。
作为优选,所述冷却管8-4采用石墨四氟乙烯材料制成,耐高温性能好,膨胀系数低,并精加工管内径。
本发明设计及工作原理:电机1与机械密封4不适用在高温环境下,空气与金属相比,空气的热传导性会低很多,利用空气的低导热性能设计气冷腔7,气冷腔7体积大小与其空气对流孔的大小会直接影响机械密封腔5中介质的温度,利用空气的低导热性来有效阻止泵腔9中的热量传递到机械密封腔5;因轴3与机械密封4、电机1是直接相连的,热量很容易通过轴3传递到机械密封腔5与电机1,高温的环境会使机械密封4与电机1损坏,因此设计冷却管组件8,水泵在高速运转过程中,机械密封4的摩擦副端面因摩擦会产生热量,部分液体会气化,因此在机械密封腔5增加自动排气阀2,自动排气阀2会及时排出产生的气体,保证机械密封4不会发生干磨,因机械密封腔5中气体的排出,机械密封腔体5会处于低压的状态,而冷却管组件8是由特殊的石墨四氟乙烯材料与不锈钢材料做成,有很好的耐高温效果,冷却管8-4与轴3间留有很小的间隙,因机械密封4处的低压状态,使泵腔9中的液体会经过间隙流向机械密封腔5,较小的间隙同时起到了介质降温的作用,使流向机械密封腔5的液体处于低温状态,起到机械密封腔5的降温作用,而且补充了机械密封腔5中被气化的液体,保证机械密封不会发生干磨的情况,当泵腔9与机械密封腔5的两边压力处于平衡时,较小的间隙也会阻止泵腔9的高温液体与机械密封腔5的低温液体之间的对流,保证机械密封腔5液体处于低温状态。机械密封腔5设计有散热板6,散热板6局部分布许多散热筋片,在气冷腔7空气的对流下,带走一部分机械密封腔5中的热量,尽可能的降低机械密封腔5中的温度。
可以理解的是,对本领域技术人员来说,对本发明的技术方案及发明构思加以等同替换或改变都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (3)

1.一种立式多级离心泵在输送高温流体时使用的冷却装置,其特征在于:主要包括电机(1)、自动排气阀(2)、轴(3)、机械密封(4)、机械密封腔(5)、散热板(6)、气冷腔(7)、冷却管组件(8)、泵腔(9),所述泵腔(9)上方设置气冷腔(7),气冷腔(7)上方设置机械密封腔(5),机械密封腔(5)与气冷腔(7)之间设有散热板(6)隔开,机械密封腔(5)上方设置电机(1),电机(1)的轴(3)通过机械密封(4)密封穿入机械密封腔(5)内并贯穿气冷腔(7)到达泵腔(9),轴(3)位于气冷腔(7)段外侧套装冷却管组件(8),冷却管组件(8)上下两端分别进入机械密封腔(5)和泵腔(9);所述冷却管组件(8)由固定套(8-1)、冷却管套(8-3)和冷却管(8-4)组成,冷却管组件(8)的底部与泵腔(9)连接固定,固定套(8-1)与冷却管套(8-3)过盈配合从而将冷却管(8-4)固定,冷却管(8-4)直接套装在轴(3)上,冷却管(8-4)与轴(3)间留有一定的间隙;所述机械密封腔(5)一侧连通自动排气阀(2)。
2.根据权利要求1所述的立式多级离心泵在输送高温流体时使用的冷却装置,其特征在于:所述散热板(6)局部分布许多散热筋片。
3.根据权利要求1所述的立式多级离心泵在输送高温流体时使用的冷却装置,其特征在于:所述冷却管(8-4)采用石墨四氟乙烯材料制成。
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