CN112324701A - 一种耐腐蚀高压立式离心泵 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种耐腐蚀高压立式离心泵，泵体包括泵壳、泵盖、泵壳内的长柄叶轮、与长柄叶轮连接的主轴，位于泵体底端的吸入口，长柄叶轮的长柄传出泵体与主轴固接，主轴另一端与电机连接，叶轮长柄上设置有轴密封装置，叶轮长柄竖直设置或与水平面呈20‑70度夹角的倾斜设置，轴密封装置包括第一轴密封，第一轴密封外围设置有存液盘套，存液盘套与第一轴密封密封件之间构成存液腔，存液腔内加注有冷却液，冷却液直接与第一轴密封的密封件接触。

Description

一种耐腐蚀高压立式离心泵

技术领域

本发明涉及离心料浆泵制作领域，尤其涉及输送高压立式离心泵。

背景技术

离心料浆泵是国内各种工业领域当中大量选用的料浆输送机械，全国有近百万台离心料浆泵在岗运行。

现有技术中，输送料浆的离心泵常见的轴密封，有带动、静环的机封、带唇口的橡胶圈密封、填料密封等，但由于所有的密封都与被输送的料浆直接接触产生磨蚀，导致泵轴密封极易损坏，至今国内外仍无理想密封的料浆泵面市。

况且为了冲洗和冷却泵轴密封，还要设置外接冷却水装置，既麻烦也有消耗冷却水的不足，还有冷却水外溢造成环境污染之忧。

专利号：ZL201820807938.8公开了一种带有空气轴密封的离心料浆泵：把离心料浆泵制作成立式离心泵，并在密封与被输送的料浆之间设置空气留存腔，让留存的空气隔断料浆与机封组件的接触，尤其是隔断料浆与机封的动、静环的接触。从而保证了机封动、静环不接触被输送的浆体，进而使机封仅与空气接触，使机封的工作环境洁净，再进而使机封安全工作运行，延长了机封的工作寿命。

该公开的技术中，为了降低机封工作时动、静环的工作面所摩擦产生的温度，采用了在主轴上设置风轮，由风轮产生的风对机封进行冷却。但通过运行实践证明，这种冷却系统仅适用于机械密封泵腔内工作压力低于0-0.4MPa压力的泵机的轴密封，当泵机输送料浆体压力高时，与之匹配的机封的动、静环的工作面之间的比压必须升高，否则密封内则空气留存腔的空气，在泵腔内流体的压力驱使下，会通过机封的动、静环端面外泄，进而导致机封接触浆体而失效。

为了防止机封不泄漏空气，有效的方法是加大动、静环工作面之间的压力，但加大压力后又出现了另一个问题：即机封温度急剧升高，有时会升高至100-130℃，仅靠该项技术中的风冷系统冷却机封，仍不能有效地冷却机封的动、静环在运行时产生的热量，机封的局部温度仍会上升，并稳定至80-90℃以上。产生的不良结果是直接影响机封的使用寿命。

因此，原有技术仍存在着不足，仍有改良的空间。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供一种能输送较高压力料浆、机封又不接触料浆而只接触空气、机封温度能控制在80℃以内、机封不易损坏、稳定性好、可靠性高的耐腐蚀高压立式离心泵，适应高浓度浆体岗位的输送。

为实现本发明目的，提供了以下技术方案：一种耐腐蚀高压立式离心泵，泵体包括泵壳、泵盖、泵壳内的长柄叶轮、与长柄叶轮连接的主轴，位于泵体底端的吸入口，长柄叶轮的长柄传出泵体与主轴固接，主轴另一端与电机连接，叶轮长柄上设置有轴密封装置，叶轮长柄竖直设置或与水平面呈20-70度夹角的倾斜设置，轴密封装置包括第一轴密封，其特征在于第一轴密封外围设置有存液盘套，存液盘套与第一轴密封密封件之间构成存液腔，存液腔内加注有冷却液，冷却液直接与第一轴密封的密封件接触。

作为优选，长柄叶轮的长柄中埋设有金属预理件，金属预埋件外周包裹有塑料防腐层。过流部为塑料的离心泵叶轮，其目的能够有效防止塑料叶轮与金属主轴连接处渗酸，进而腐蚀离心泵的传动主轴。

作为优选，第一轴密封为外装式机械密封，密封件为动、静环。

作为优选，存液盘套通过螺钉与泵盖固接，将存液盘套压接于静环上，静环压接在泵盖上，静环内壁与长柄间的间隙构成贮气腔。

作为优选，存液盘套底部与静环压接密封，存液盘套内腔与静环、动环之间构成存液腔。

作为优选，存液盘套顶端设置有存液盖，存液盘套盖中心设有直径大于长柄上动环外径的通孔，存液盘套盖开设有若干个散热孔。

作为优选，存液盘套盖存液盘盖为多爿式拼接结构。

作为优选，第一轴密封上方的长柄上设置有风轮。

作为优选，存液盘套侧壁上开设有进液孔和溢流孔，离心泵外部设有存液容器，存液容器、进液孔通过导管连通，导管上设有液体输送器；溢流孔、存液容器通过返流导管相互连通。

作为优选，所述液体输送器为微型泵。

为实现本发明目的，提供了另一种技术方案：一种耐腐蚀高压立式离心泵，泵体包括泵壳、泵盖、泵壳内的长柄叶轮，位于泵体底端的吸入口，叶轮长柄穿出泵壳与电机主轴连接，叶轮长柄设置有轴密封装置，叶轮长柄竖直设置或与水平面呈20-70度夹角的倾斜设置，轴密封装置包括第一轴密封，其特征在于第一轴密封外围设置有存液盘套，存液盘套与第一轴密封密封件之间构成存液腔，存液腔内加注有冷却液，冷却液直接与第一轴密封的密封件接触。

作为优选，长柄叶轮的长柄中埋设有金属预理件，金属预埋件外周包裹有塑料防腐层。

作为优选，存液盘套通过螺钉与泵盖固接，将存液盘套压接于静环上，静环压接在泵盖上，静环内壁与长柄间的间隙构成贮气腔。

作为优选，存液盘套底部与静环压接密封，存液盘套内腔与静环、动环之间构成存液腔。

作为优选，存液盘套顶端设置有存液盖，存液盘套盖中心设有直径大于长柄上动环外径的通孔，存液盘套盖开设有若干个散热孔。

作为优选，存液盘套盖存液盘盖为多爿式拼接结构。

作为优选，第一轴密封上方的长柄上设置有风轮。

本发明有益效果：本发明采用立式安装结构，通过利用泵腔中空气向上浮的原理，使泵腔中的空气积聚在贮气容腔内，从而隔断第一轴密封与被输送料浆接触，延长机封使用寿命，并在此基础上，在第一轴密封外周设置存液盘套，利用存液盘套内的冷却液的润滑热传导作用，把第一轴密封密封件产生的温度传导至存液盘套和存液盘套盖上，再利用风轮产生的空气流，把存液盘上的积温发散到空气中，达到降低机封温度的目的，从而使本发明的离心料浆泵能适应输送温度在80℃的料浆输送压力在0.4-0.8Mpa岗位的需求，达到本发明的最终目的。

本发明中巧妙地利用空气能上浮积聚的功能，润滑液在重力作用下积聚在机封动、静环四周的功能，润滑液能润滑动、静环降低摩擦的功能，润滑液能导热的功能，风轮生风散热的功能，把这些功能动态地组合在一体，让各种功能相互作用、相互依存，就构成了有效的第一轴密封降温系统。使第一轴密封的安全体系与原有技术相比，在同环境的使用条件下，温度能下降15-50℃，提升了立式离心料浆泵轴密封的有效性和安全性。

具备以下几个优点：

1. 密封不用外接冷却水，节约用水，防止冷却水二次污染。

2. 冷却液不外泄，泵机工作环境洁净，符合环保要求。

3. 通过本发明对密封结构的改良，使立式离心耐腐蚀泵能适应输送较高压力、较高温度、有腐蚀性的工作岗位。

4. 通过本发明的改良后的立式离心耐腐蚀泵机封的工作温度，明显比原有技术降低温度10-50℃，提升了泵机轴密封的安全可靠性能，能有效延长机封的使用寿命。

5. 由于本发明的技术设置了机封的外置式冷却体系，使离心耐腐蚀泵的机封具有能适应开空机、空运转的能力，提升了机泵的安全性能。

6. 通过本发明的改良，由卧式泵变为立式泵，不仅密封使用安全性好，而且能节约安装空间。

附图说明

图1为实施例1的结构示意图。

图2为图1中存液盘套盖的示意图。

图3为图1的A的局部放大图。

图4为实施例2的结构示意图。

图5为实施例3的结构示意图。

具体实施方式

实施例1：如图1、2、3所示，一种耐腐蚀高压立式离心泵，泵体从上往下分为泵盖2和泵壳1，泵体安装于安装座12上，泵壳1底部设置有吸入口1.1，泵壳1腔体内设置有长柄叶轮3，叶轮长柄3.1竖直伸出泵盖2，电机11的主轴设置吊紧螺杆8连接叶轮长柄3.1，长柄3.1上设置轴密封装置，轴密封装置包括外装式机械密封4，密封件为动、静环4.2、4.1，外装式机械密封4外围设置有存液盘套5，存液盘套5通过螺钉与泵盖2固接，将存液盘套5压接于静环4.1上，静环4.1压接在泵盖2上，静环4.1内壁与长柄3.1间的间隙构成贮气腔。存液盘套5底部与静环4.1压接密封，存液盘套5内腔与静环4.1、动环4.2之间构成存液腔13，存液腔13内加注有冷却液，冷却液直接与动、静环4.2、4.1接触浸润。存液盘套5顶端设置有存液套盖6，存液盘套盖6中心设有直径大于长柄3.1上动环4.2外径的通孔，存液盘套盖6开设有若干个散热孔6.1。存液盘盖6为多爿式拼接结构，外装式机械密封4上方的长柄3.1上设置有风轮7。长柄叶轮3的长柄3.1中埋设有金属预理件3.2，金属预埋件3.2外周包裹有塑料防腐层3.3。

实施例2:如图4所示，参照实施例1，其余特征不变，变化仅在于叶轮长柄3.1竖直伸出泵盖2，主轴18设置吊紧螺杆8连接叶轮长柄3.1，主轴18穿过轴承支架19、通过联轴器20连接电机11的主轴。

实施例3:如图5所示，参照实施例1，其余特征不变，存液盘套6侧壁上增设有进液孔5.1和溢流孔5.2，离心泵外部设有存液容器14，存液容器14、进液孔5.1通过导管15连通，导管15上设有液体输送器16；溢流孔5.2、存液容器14通过返流导管17相互连通。所述液体输送器16为微型泵。为了方便从溢流孔溢出的冷却液回流至存液容器中去参与循环冷却，有效的方法是存液容器安装位置略低于泵机的机械密封位置。

实施例1-3中，长柄叶轮3是为钢衬塑复合结构。过流部件的塑料选用有防腐性的聚全氟乙烯制作。

所述支架9、安装座10按常规离心泵的制作方法制作。

所述带动、静环的机封4选用外装式机封。

所述存液盘套8设有与泵盖连接的孔，设置目的是与泵盖2连接的同时又能固定机封的静环4.2。

所述存液盘套5为金属材料制作，选金属材料制作的目的是能快速吸热并散热。

所述存液盘套盖6是盖设于存液盘套上的封盖，设置存液盘套盖6的目的有二：一是防止存液腔中的液体飞溅出来，因为存液腔13中的冷却液体在机封动环的旋转离心作用下，会飞溅出存液腔13；二是通过增设存存液盘套盖6能增加导热、散热的有效面积，有利于把机封工作时产生的热能，以冷却液为载体，用热传导的方式传导出来，进而让风轮产生的风把热量吹散。

所述风轮是紧固安装在机封后侧的叶轮长柄上的生风的轮或翅。设置风轮的目的是生风吹散机封部位的积温，降低机封部位的温度。

为了方便运输，存液腔13中的冷却液可以到用户的使用现场加注。

所述存液盘盖上的孔数与孔径根据需要开设，以达到提升冷却效果为目的，在本发明中不作限定。

本实施例中的泵机过流部件的材料可以是非金属材料，也可以是金属材料，在本发明中不作限定。

所述泵体结构可以是钢塑复合结构，也可是全塑结构，还可以是金属结构，在本发明中不作限定。

存液腔所述的冷却、润滑液可以选用有润滑功能的油脂或其它有类似作用的液体，在本发明中不作限定。

Claims (17)

1.一种耐腐蚀高压立式离心泵，泵体包括泵壳、泵盖、泵壳内的长柄叶轮、与长柄叶轮连接的主轴，位于泵体底端的吸入口，长柄叶轮的长柄传出泵体与主轴固接，主轴另一端与电机连接，叶轮长柄上设置有轴密封装置，叶轮长柄竖直设置或与水平面呈20-70度夹角的倾斜设置，轴密封装置包括第一轴密封，其特征在于第一轴密封外围设置有存液盘套，存液盘套与第一轴密封密封件之间构成存液腔，存液腔内加注有冷却液，冷却液直接与第一轴密封的密封件接触。

2.根据权利要求1所述的一种耐腐蚀高压立式离心泵，其特征在于长柄叶轮的长柄中埋设有金属预理件，金属预埋件外周包裹有塑料防腐层。

3.根据权利要求1所述的一种耐腐蚀高压立式离心泵，其特征在于第一轴密封为外装式机械密封，密封件为动、静环。

4.根据权利要求1所述的一种耐腐蚀高压立式离心泵，其特征在于存液盘套通过螺钉与泵盖固接，将存液盘套压接于静环上，静环压接在泵盖上，静环内壁与长柄间的间隙构成贮气腔。

5.根据权利要求3所述的一种耐腐蚀高压立式离心泵，其特征在于存液盘套底部与静环压接密封，存液盘套内腔与静环、动环之间构成存液腔。

6.根据权利要求1所述的一种耐腐蚀高压立式离心泵，其特征在于存液盘套顶端设置有存液盖，存液盘套盖中心设有直径大于主轴上动环外径的通孔，存液盘套盖开设有若干个散热孔。

7.根据权利要求6所述的一种耐腐蚀高压立式离心泵，其特征在于存液盘套盖存液盘盖为多爿式拼接结构。

8.根据权利要求1所述的一种耐腐蚀高压立式离心泵，其特征在于第一轴密封上方的长柄上设置有风轮。

9.根据权利要求1所述的一种高压料浆立式离心泵，其特征在于存液盘套侧壁上开设有进液孔和溢流孔，离心泵外部设有存液容器，存液容器、进液孔通过导管连通，导管上设有液体输送器；溢流孔、存液容器通过返流导管相互连通。

10.根据权利要求10所述的一种高压料浆立式离心泵，其特征在于，所述液体输送器为微型泵。

11.一种耐腐蚀高压立式离心泵，泵体包括泵壳、泵盖、泵壳内的长柄叶轮，位于泵体底端的吸入口，叶轮长柄穿出泵壳与电机主轴连接，叶轮长柄设置有轴密封装置，叶轮长柄竖直设置或与水平面呈20-70度夹角的倾斜设置，轴密封装置包括第一轴密封，其特征在于第一轴密封外围设置有存液盘套，存液盘套与第一轴密封密封件之间构成存液腔，存液腔内加注有冷却液，冷却液直接与第一轴密封的密封件接触。

12.根据权利要求11所述的一种耐腐蚀高压立式离心泵，其特征在于长柄叶轮的长柄中埋设有金属预理件，金属预埋件外周包裹有塑料防腐层。

13.根据权利要求11所述的一种耐腐蚀高压立式离心泵，其特征在于存液盘套通过螺钉与泵盖固接，将存液盘套压接于静环上，静环压接在泵盖上，静环内壁与长柄间的间隙构成贮气腔。

14.根据权利要求13所述的一种耐腐蚀高压立式离心泵，其特征在于存液盘套底部与静环压接密封，存液盘套内腔与静环、动环之间构成存液腔。

15.根据权利要求11所述的一种耐腐蚀高压立式离心泵，其特征在于存液盘套顶端设置有存液盖，存液盘套盖中心设有直径大于主轴上动环外径的通孔，存液盘套盖开设有若干个散热孔。

16.根据权利要求15所述的一种耐腐蚀高压立式离心泵，其特征在于存液盘套盖存液盘盖为多爿式拼接结构。

17.根据权利要求11所述的一种耐腐蚀高压立式离心泵，其特征在于第一轴密封上方的长柄上设置有风轮。

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