CN112983835B - 一种具有冷却机构的高温磁力泵及其冷却方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有冷却机构的高温磁力泵及其冷却方法，涉及高温磁力泵技术领域，为解决现有高温磁力泵通常利用冷却水换热的方式带走泵体内部的热量，降温方式单一，效率有限的问题。所述泵体的前端安装有除杂室，所述除杂室的前端安装有电磁阀，所述电磁阀的前端设置有介质进口，所述泵体的上端设置有介质出口，所述泵体的后端安装有磁力传动室，所述泵体与磁力传动室的连接处安装有泵盖，所述磁力传动室的外壁两侧均安装有支座，所述磁力传动室的后端安装有电动机，所述电动机的输出端上安装有传动轴，且传动轴贯穿并延伸至磁力传动室的内部。

Description

一种具有冷却机构的高温磁力泵及其冷却方法

技术领域

本发明涉及高温磁力泵技术领域，具体为一种具有冷却机构的高温磁力泵及其冷却方法。

背景技术

高温磁力泵是一种通过磁力传动器(磁力联轴器)来实现无接触力矩传递从而以静密封取代动密封，使泵达到完全无泄漏。由于泵轴、内磁转子被泵体、隔离套完全封闭。高温磁力泵由自吸泵、磁力传动器、电动机三部分组成，关键部件磁力传动器由外磁转子、内磁转子及不导磁的隔离套组成。

但是，现有高温磁力泵通常利用冷却水换热的方式带走泵体内部的热量，降温方式单一，效率有限；因此，不满足现有的需求，对此我们提出了一种具有冷却机构的高温磁力泵及其冷却方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有冷却机构的高温磁力泵及其冷却方法，以解决上述背景技术中提出的现有高温磁力泵通常利用冷却水换热的方式带走泵体内部的热量，降温方式单一，效率有限的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种具有冷却机构的高温磁力泵，包括泵体，所述泵体的前端安装有除杂室，所述除杂室的前端安装有电磁阀，所述电磁阀的前端设置有介质进口，所述泵体的上端设置有介质出口，所述泵体的后端安装有磁力传动室，所述泵体与磁力传动室的连接处安装有泵盖，所述磁力传动室的外壁两侧均安装有支座，所述磁力传动室的后端安装有电动机，所述电动机的输出端上安装有传动轴，且传动轴贯穿并延伸至磁力传动室的内部，所述传动轴的外壁上安装有排风叶片，且排风叶片设置有四个，所述磁力传动室的内部安装有降温隔板，所述传动轴的一端贯穿并延伸至降温隔板的内部，且安装有外磁转子，所述泵体的内部安装有泵轴，所述泵轴的一端安装有叶轮，所述泵轴的另一端贯穿泵盖并延伸至磁力传动室的内部，且安装有内磁转子，所述内磁转子设置在外磁转子的内部，内磁转子与外磁转子之间设置有隔离套，且隔离套与泵盖固定连接，所述泵体的两侧均安装有冷却机构，所述磁力传动室的两侧均设置有散热窗。

优选的，所述冷却机构包括散热风扇、翅片板、半导体制冷片和钨铜合金导温板，所述散热风扇安装在翅片板的外壁上，且散热风扇设置有两个，所述翅片板设置在半导体制冷片的外壁上，所述半导体制冷片设置在钨铜合金导温板的外壁上。

优选的，所述降温隔板的内部设置有冷却液循环流道，所述冷却液循环流道的一端设置有冷却液进口，所述冷却液循环流道的另一端设置有冷却液出口。

优选的，所述散热窗的内部安装有防护网，所述防护网的内壁上设置有滤布层。

优选的，所述介质进口的前端设置有第一温度传感器，第一温度传感器的检测端延伸至泵体的内部，且与泵体固定连接，冷却液循环流道的一侧设置有第二温度传感器，第二温度传感器的检测端延伸至磁力传动室的内部，且与降温隔板固定连接，所述第一温度传感器和第二温度传感器的输出端通过控制器与电磁阀的输入端电性连接。

优选的，所述除杂室的上表面设置有安装板，且安装板通过螺钉与除杂室螺纹连接，所述安装板上设置有强磁棒，且强磁棒设置有五个。

优选的，所述强磁棒包括不锈钢套管和强磁体，所述不锈钢套管的上端安装有塑料座，所述不锈钢套管的内部设置有空心腔，所述强磁体设置在空心腔的内部，所述强磁体的上端安装有拉环，所述强磁体与不锈钢套管的连接处安装有橡胶套，所述不锈钢套管上端的外壁上设置有螺纹机构，且不锈钢套管通过螺纹机构与安装板螺纹连接。

优选的，所述电动机的输出端与磁力传动室的连接处安装有轴承，所述传动轴与降温隔板的连接处安装有中心轴承。

优选的，所述一种具有冷却机构的高温磁力泵的冷却方法，包括以下步骤：

步骤一：首先，将磁力传动室外壁的冷却液进口和冷却液出口与循环泵水冷设备外接；

步骤二：启动电动机，由电动机的传动轴带动外磁转子旋转，由于永磁体的吸斥作用，内磁转子会同步旋转，从而带动泵轴一端的叶轮旋转，对介质进行输送；

步骤三：根据输送介质的温度，驱动相应的降温元件，若介质温度在120℃以下时，依靠传动轴外壁的排风叶片将内部热量从散热窗排出，风冷降温即可；若介质温度在120-240℃之间时，需运行外接水冷设备，将冷却液导入磁力传动室内部的冷却液循环流道，同时依靠排风叶片将液体换热时产生的热量排出设备外部；当介质温度高于240℃时，可追加驱动泵体两侧的冷却机构，依靠冷却机构内的半导体制冷片对介质进行制冷处理，避免温度过高导致磁力传动部分失磁；

步骤四：在介质输送的过程中，第一温度传感器和第二温度传感器能够实时监测介质以及磁力传动部分的温度，若检测值高于设备的预设工作温度时，则会发送信号至控制器，关闭泵体进口处的电磁阀，并通知警报装置，以防止磁力泵损坏。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明通过在高温磁力泵上设置多组降温元件，根据输送介质的温度不同，可驱动相应的降温元件，若介质温度在120℃以下时，依靠传动轴外壁的排风叶片将内部热量从散热窗排出，风冷降温即可；若介质温度在120-240℃之间时，需运行外接水冷设备，将冷却液导入磁力传动室内部的冷却液循环流道，同时依靠排风叶片将液体换热时产生的热量排出设备外部，保证散热效果；当介质温度高于240℃时，可追加驱动泵体两侧的冷却机构，依靠冷却机构内的半导体制冷片对介质进行制冷处理，实时必要的控温操作，避免温度过高导致磁力传动部分失磁，根据不同的温度区间选用恰当的冷却方式，解决了现有高温磁力泵通常仅利用冷却水换热的方式带走泵体内部的热量，降温方式单一，效率有限的问题。

2、通过在泵体和磁力传动室上设置温度传感器，温度传感器的输出端通过控制器与磁力泵介质入口处的电磁阀连接，两组温度传感器能够分别监测介质以及磁力传动部分的温度，若任意检测值高于设备的预设工作温度时，则会发送信号至控制器，关闭泵体进口处的电磁阀，并通知警报装置，以防止磁力泵损坏，提升设备运行时的安全性。

3、通过在电磁阀与泵体的连接处安装除杂室，除杂室内安装有五组强磁棒，具有较强的铁磁杂质吸附效果，能够避免该类型杂质混淆在介质中进入泵体，从而导致磁力传动元件损坏的情况发生，当设备运行完毕后，可将强磁棒的安装板拆下，通过拉伸拉环抽出内部的强磁体，使铁磁杂质从不锈钢套管上脱落，实现快速卸料，方便回收杂质。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的内部结构示意图；

图3为本发明的冷却机构局部结构示意图；

图4为本发明的降温隔板内部结构示意图；

图5为本发明的安装板拆卸状态示意图；

图6为本发明的强磁棒内部结构示意图；

图中：1、泵体；2、磁力传动室；3、电动机；4、支座；5、冷却机构；501、散热风扇；502、翅片板；503、半导体制冷片；504、钨铜合金导温板；6、除杂室；7、电磁阀；8、介质进口；9、安装板；10、强磁棒；101、不锈钢套管；102、塑料座；103、螺纹机构；104、空心腔；105、强磁体；106、拉环；107、橡胶套；11、介质出口；12、第一温度传感器；13、冷却液进口；14、冷却液出口；15、散热窗；16、防护网；17、滤布层；18、传动轴；19、轴承；20、叶轮；21、泵盖；22、内磁转子；23、泵轴；24、外磁转子；25、隔离套；26、中心轴承；27、降温隔板；28、排风叶片；29、冷却液循环流道；30、第二温度传感器。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

请参阅图1-6，本发明提供的一种实施例：一种具有冷却机构的高温磁力泵，包括泵体1，泵体1的前端安装有除杂室6，除杂室6的前端安装有电磁阀7，电磁阀7的前端设置有介质进口8，泵体1的上端设置有介质出口11，泵体1的后端安装有磁力传动室2，泵体1与磁力传动室2的连接处安装有泵盖21，磁力传动室2的外壁两侧均安装有支座4，磁力传动室2的后端安装有电动机3，电动机3的输出端上安装有传动轴18，且传动轴18贯穿并延伸至磁力传动室2的内部，传动轴18的外壁上安装有排风叶片28，且排风叶片28设置有四个，磁力传动室2的内部安装有降温隔板27，传动轴18的一端贯穿并延伸至降温隔板27的内部，且安装有外磁转子24，泵体1的内部安装有泵轴23，泵轴23的一端安装有叶轮20，泵轴23的另一端贯穿泵盖21并延伸至磁力传动室2的内部，且安装有内磁转子22，内磁转子22设置在外磁转子24的内部，内磁转子22与外磁转子24之间设置有隔离套25，且隔离套25与泵盖21固定连接，泵体1的两侧均安装有冷却机构5，磁力传动室2的两侧均设置有散热窗15。

进一步，冷却机构5包括散热风扇501、翅片板502、半导体制冷片503和钨铜合金导温板504，散热风扇501安装在翅片板502的外壁上，且散热风扇501设置有两个，翅片板502设置在半导体制冷片503的外壁上，半导体制冷片503设置在钨铜合金导温板504的外壁上，当直流电通过半导体制冷片503时，其电偶的两端可分别吸收热量和放出热量，其中，冷端依靠钨铜合金导温板504与泵体1外壁接触，快速对介质进行降温处理，而热端生成的热量则沿翅片传导至翅片板502上，经由散热风扇501排离设备。

进一步，降温隔板27的内部设置有冷却液循环流道29，冷却液循环流道29的一端设置有冷却液进口13，冷却液循环流道29的另一端设置有冷却液出口14，冷却液循环流道29可与外置水冷机连接，依靠循环泵实现冷却液循环，对磁力传动元件进行换热降温。

进一步，散热窗15的内部安装有防护网16，防护网16的内壁上设置有滤布层17，传动轴18的外壁上设置有排风叶片28，在驱动时能够将磁力泵内的热量从散热窗15排出，散热窗15上的防护网16能够避免颗粒物进入泵体内部，而防护网16内壁的滤布层17则能在保证排风性能的同时，隔离粉尘杂质。

进一步，介质进口8的前端设置有第一温度传感器12，第一温度传感器12的检测端延伸至泵体1的内部，且与泵体1固定连接，冷却液循环流道29的一侧设置有第二温度传感器30，第二温度传感器30的检测端延伸至磁力传动室2的内部，且与降温隔板27固定连接，第一温度传感器12和第二温度传感器30的输出端通过控制器与电磁阀7的输入端电性连接，温度传感器采用AE-T蓝宝石高温压力变送器，能够承受泵体1输送介质时的产生的高温高压。

进一步，除杂室6的上表面设置有安装板9，且安装板9通过螺钉与除杂室6螺纹连接，安装板9上设置有强磁棒10，且强磁棒10设置有五个，强磁棒10具有较强的铁磁杂质吸附效果，能够避免该类型杂质混淆在介质中进入泵体1，从而导致磁力传动元件损坏的情况发生。

进一步，强磁棒10包括不锈钢套管101和强磁体105，不锈钢套管101的上端安装有塑料座102，不锈钢套管101的内部设置有空心腔104，强磁体105设置在空心腔104的内部，强磁体105的上端安装有拉环106，强磁体105与不锈钢套管101的连接处安装有橡胶套107，不锈钢套管101上端的外壁上设置有螺纹机构103，且不锈钢套管101通过螺纹机构103与安装板9螺纹连接，在强磁棒10吸附上铁磁杂质后，可通过拉环106抽拉出内部的强磁体105，使铁磁杂质从不锈钢套管101上脱落，实现快速卸料。

进一步，电动机3的输出端与磁力传动室2的连接处安装有轴承19，传动轴18与降温隔板27的连接处安装有中心轴承26，轴承19和中心轴承26能够提高，传动轴18的回转精度，提升磁力泵运行时的稳定性。

进一步，一种具有冷却机构的高温磁力泵的冷却方法，包括以下步骤：

步骤一：首先，将磁力传动室2外壁的冷却液进口13和冷却液出口14与循环泵水冷设备外接；

步骤二：启动电动机3，由电动机3的传动轴18带动外磁转子24旋转，由于永磁体的吸斥作用，内磁转子22会同步旋转，从而带动泵轴23一端的叶轮20旋转，对介质进行输送；

步骤三：根据输送介质的温度，驱动相应的降温元件，若介质温度在120℃以下时，依靠传动轴18外壁的排风叶片28将内部热量从散热窗15排出，风冷降温即可；若介质温度在120-240℃之间时，需运行外接水冷设备，将冷却液导入磁力传动室2内部的冷却液循环流道29，同时依靠排风叶片28将液体换热时产生的热量排出设备外部；当介质温度高于240℃时，可追加驱动泵体1两侧的冷却机构5，依靠冷却机构5内的半导体制冷片503对介质进行制冷处理，避免温度过高导致磁力传动部分失磁；

步骤四：在介质输送的过程中，第一温度传感器12和第二温度传感器30能够实时监测介质以及磁力传动部分的温度，若检测值高于设备的预设工作温度时，则会发送信号至控制器，关闭泵体1进口处的电磁阀7，并通知警报装置，以防止磁力泵损坏。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (6)

1.一种具有冷却机构的高温磁力泵，包括泵体(1)，其特征在于：所述泵体(1)的前端安装有除杂室(6)，所述除杂室(6)的前端安装有电磁阀(7)，所述电磁阀(7)的前端设置有介质进口(8)，所述泵体(1)的上端设置有介质出口(11)，所述泵体(1)的后端安装有磁力传动室(2)，所述泵体(1)与磁力传动室(2)的连接处安装有泵盖(21)，所述磁力传动室(2)的外壁两侧均安装有支座(4)，所述磁力传动室(2)的后端安装有电动机(3)，所述电动机(3)的输出端上安装有传动轴(18)，且传动轴(18)贯穿并延伸至磁力传动室(2)的内部，所述传动轴(18)的外壁上安装有排风叶片(28)，且排风叶片(28)设置有四个，所述磁力传动室(2)的内部安装有降温隔板(27)，所述传动轴(18)的一端贯穿并延伸至降温隔板(27)的内部，且安装有外磁转子(24)，所述泵体(1)的内部安装有泵轴(23)，所述泵轴(23)的一端安装有叶轮(20)，所述泵轴(23)的另一端贯穿泵盖(21)并延伸至磁力传动室(2)的内部，且安装有内磁转子(22)，所述内磁转子(22)设置在外磁转子(24)的内部，内磁转子(22)与外磁转子(24)之间设置有隔离套(25)，且隔离套(25)与泵盖(21)固定连接，所述泵体(1)的两侧均安装有冷却机构(5)，所述磁力传动室(2)的两侧均设置有散热窗(15)，所述冷却机构(5)包括散热风扇(501)、翅片板(502)、半导体制冷片(503)和钨铜合金导温板(504)，所述散热风扇(501)安装在翅片板(502)的外壁上，且散热风扇(501)设置有两个，所述翅片板(502)设置在半导体制冷片(503)的外壁上，所述半导体制冷片(503)设置在钨铜合金导温板(504)的外壁上，所述降温隔板(27)的内部设置有冷却液循环流道(29)，所述冷却液循环流道(29)的一端设置有冷却液进口(13)，所述冷却液循环流道(29)的另一端设置有冷却液出口(14)，所述介质进口(8)的前端设置有第一温度传感器(12)，第一温度传感器(12)的检测端延伸至泵体(1)的内部，且与泵体(1)固定连接，冷却液循环流道(29)的一侧设置有第二温度传感器(30)，第二温度传感器(30)的检测端延伸至磁力传动室(2)的内部，且与降温隔板(27)固定连接，所述第一温度传感器(12)和第二温度传感器(30)的输出端通过控制器与电磁阀(7)的输入端电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种具有冷却机构的高温磁力泵，其特征在于：所述散热窗(15)的内部安装有防护网(16)，所述防护网(16)的内壁上设置有滤布层(17)。

3.根据权利要求1所述的一种具有冷却机构的高温磁力泵，其特征在于：所述除杂室(6)的上表面设置有安装板(9)，且安装板(9)通过螺钉与除杂室(6)螺纹连接，所述安装板(9)上设置有强磁棒(10)，且强磁棒(10)设置有五个。

4.根据权利要求3所述的一种具有冷却机构的高温磁力泵，其特征在于：所述强磁棒(10)包括不锈钢套管(101)和强磁体(105)，所述不锈钢套管(101)的上端安装有塑料座(102)，所述不锈钢套管(101)的内部设置有空心腔(104)，所述强磁体(105)设置在空心腔(104)的内部，所述强磁体(105)的上端安装有拉环(106)，所述强磁体(105)与不锈钢套管(101)的连接处安装有橡胶套(107)，所述不锈钢套管(101)上端的外壁上设置有螺纹机构(103)，且不锈钢套管(101)通过螺纹机构(103)与安装板(9)螺纹连接。

5.根据权利要求1所述的一种具有冷却机构的高温磁力泵，其特征在于：所述电动机(3)的输出端与磁力传动室(2)的连接处安装有轴承(19)，所述传动轴(18)与降温隔板(27)的连接处安装有中心轴承(26)。

6.根据权利要求1-5任意一项所述的一种具有冷却机构的高温磁力泵的冷却方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：首先，将磁力传动室(2)外壁的冷却液进口(13)和冷却液出口(14)与循环泵水冷设备外接；

步骤二：启动电动机(3)，由电动机(3)的传动轴(18)带动外磁转子(24)旋转，由于永磁体的吸斥作用，内磁转子(22)会同步旋转，从而带动泵轴(23)一端的叶轮(20)旋转，对介质进行输送；

步骤三：根据输送介质的温度，驱动相应的降温元件，若介质温度在120℃以下时，依靠传动轴(18)外壁的排风叶片(28)将内部热量从散热窗(15)排出，风冷降温即可；若介质温度在120-240℃之间时，需运行外接水冷设备，将冷却液导入磁力传动室(2)内部的冷却液循环流道(29)，同时依靠排风叶片(28)将液体换热时产生的热量排出设备外部；当介质温度高于240℃时，可追加驱动泵体(1)两侧的冷却机构(5)，依靠冷却机构(5)内的半导体制冷片(503)对介质进行制冷处理，避免温度过高导致磁力传动部分失磁；

步骤四：在介质输送的过程中，第一温度传感器(12)和第二温度传感器(30)能够实时监测介质以及磁力传动部分的温度，若检测值高于设备的预设工作温度时，则会发送信号至控制器，关闭泵体(1)进口处的电磁阀(7)，并通知警报装置，以防止磁力泵损坏。

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