CN201599255U - 泵的螺旋式冷却腔 - Google Patents

Abstract

一种泵的螺旋式冷却腔，属于冷却腔领域，解决现有泵的冷却腔换热传导性受限制而影响泵的机械密封部件使用寿命的问题，其冷却腔设置在泵的泵盖上，由螺旋式密封腔体与泵盖组成；螺旋式密封腔体是由腔底部及在腔底部上一体形成的同心螺旋凹槽体组成，腔底部和同心螺旋凹槽体的外表面与泵盖焊接形成一个单螺旋状的冷却水通道，其内部是圆柱体通孔；单螺旋状的冷却水通道的一端连接冷却水进口，另一端连接冷却水出口。螺旋式冷却腔比传统的冷却腔冷却长度扩大了近8倍，冷却面积扩大了近2倍，改善了泵的机械密封部件使用工况条件。当泵内热流体介质即使超出250℃，该螺旋式冷却腔不需另添加辅助措施也能达到换热目的，减少了运行成本。

Description

泵的螺旋式冷却腔

技术领域

本实用新型涉及一种冷却腔，尤其是指一种泵的螺旋式冷却腔。

背景技术

高温热水循环泵的冷却腔用来冷却轴密封腔，以满足机械密封使用条件。传统的高温热水循环泵的冷却腔换热传导性受一定限制，即轴密封腔前侧泵内热水温度只能达250℃以内。

当热水温度超出250℃，泵必须增加一些额外的辅助措施，如降低冷却水进水温度，加大冷却水量和压力，以达到换热目的，来满足机械密封的使用要求。

参见图1，图1为传统的冷却腔结构示意图。

冷却腔设置在泵盖3′上，由密封腔体3A′与泵盖3′用螺钉联接而成，该密封腔体3A′是密封节流衬套，图中L′所示冷却水进出，I′所示密封腔体液体经冷却后再经热交换器后的循环水进，热交换器进水温度取决于冷却腔对高温液体冷却程度，O′所示循环水出。从图1所示可看出冷却腔轴向长度较短，密封腔体3A′轴向长度也较短，在实际使用时，一旦泵内介质高温循环水温度较高，密封腔内的液体就会出现温度过高(一般限定1000℃以内)的现象，此时压力也较高，后果是使机械密封部件的动静密封面易汽化造成干摩擦，使密封失效，从而使得机械密封部件寿命变短。为此，泵内介质温度较高时，必须增加一些额外的辅助措施，以达到换热目的，这样需花费更大的水资源及电力消耗的成本。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了克服现有技术存在的问题，提供一种螺旋式冷却腔，即使热水温度超出250℃，该螺旋式冷却腔不需另添加辅助措施也能达到换热目的。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

一种泵的螺旋式冷却腔，其中：

所述冷却腔设置在泵的泵盖上，由螺旋式密封腔体与所述泵盖组成；

所述螺旋式密封腔体是由腔底部及在腔底部上一体形成的同心螺旋凹槽体组成，腔底部和同心螺旋凹槽体的外表面与所述泵盖焊接形成一个单螺旋状的冷却水通道，螺旋式密封腔体的内部是圆柱体通孔；

所述单螺旋状的冷却水通道的一端连接冷却水进口，另一端连接冷却水出口。

所述螺旋式密封腔体的通孔套盖于泵的泵轴外面的机械密封部件，螺旋式密封腔体的通孔壁与机械密封部件的缝隙内是泵的热流体介质。

所述螺旋式密封腔体采用锻件，数控加工而成，或采用铸造成型。

所述泵盖的一端与泵的泵体间通过数个螺柱、螺母联接，中间配置石墨垫，泵盖的另一端与泵的轴承部件之间通过数个细牙螺柱、细牙螺母联接。

本实用新型的有益效果：

1、螺旋式冷却腔比传统的冷却腔节流套长度扩大了近8倍，有效的降低密封腔压力。改善了机械密封部件使用工况条件。

2、螺旋式冷却腔比传统的冷却腔冷却面积扩大了近2倍，有效的降低密封腔温度。提高了机械密封部件使用寿命。

3、传统的冷却腔要达到该螺旋式冷却腔的效果，需扩大冷却水量及压力，即需添加动力设备(如增压泵组)，这样需花费更大的水资源及电力消耗成本。或通过特殊措施来降低冷却水进水温度，这也增加了运行成本。

4、螺旋式冷却腔采用泵盖与螺旋式密封腔体焊接构成，腔体采用锻件，数控加工成单螺旋通道(或铸造成型)，使其形状更加简化，杜绝了以往整体铸造冷却腔，易堵塞而导致水流不通畅现象的发生。

为进一步说明本实用新型的上述目的、结构特点和效果，以下将结合附图对本实用新型进行详细说明。

附图说明

图1为传统的冷却腔结构示意图；

图2为本实用新型的螺旋式冷却腔结构原理示意图；

图3为本实用新型的螺旋式冷却腔应用于高温热水循环泵的部位示意图；

图4为本实用新型的螺旋式冷却腔结构及其内部冷却水进出流动示意图；

图5为本实用新型的螺旋式冷却腔的腔体结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例的附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。

参见图2，图2为本实用新型的螺旋式冷却腔结构原理示意图。

图2中L所示冷却水进出，I所示循环水进，O所示循环水出。本实用新型的冷却腔设置在泵的泵盖3上，由螺旋式密封腔体3A与泵盖3焊接构成，螺旋式密封腔体3A加工成一个单螺旋状的冷却水通道(图5所示)，如图所示，螺旋通道轴向行程较长，螺旋式密封腔体3A与机械密封部件4中的动环套之间的轴向长度也较长。在实际使用时，由于单螺旋状的冷却水通道贴近密封腔体3A与机械密封部件4间热介质R(图4所示)的缝隙，且有一定冷却长度(是传统冷却腔节流衬套长度的8倍)，冷却腔冷却面积较传统冷却腔的冷却面积扩大了近2倍，这就大大的降低了轴密封腔温度和压力，经测定温度低于75℃，这样就大大的提高了机械密封使用寿命。

参见图3，图3为本实用新型的螺旋式冷却腔应用于高温热水循环泵的部位示意图。

本实用新型的带有螺旋式密封腔体3A的螺旋冷却腔的泵盖3其一端与泵体1之间通过数个(本实施例采用24个)高强度的螺柱13、螺母14(本实施例螺柱、螺母采用的强度等级为12.9)联接在一起，中间还配置耐高温的石墨垫15，使二者之间形成良好的密封。泵盖3另一端与泵的轴承部件5之间通过数个(本实施例采用4个)细牙螺柱9、细牙螺母10联接在一起，用细牙的目的就是使整个轴转子能保证良好的同心度。这样通过装配机械密封部件4，及叶轮2，叶轮螺母6、叶轮密封环7、泵体密封环8及一些相关的垫片就形成了一台应用于高温热水的循环水泵。因此带有螺旋冷却腔的泵盖3是一台热水循环泵的中间部位，起到由一侧高温变换到机械密封与轴承合适的运行温度，担当起桥梁作用。图中，标记12为冷却水进口，标记11为冷却水出口，Ri所示泵输送的高温介质进，Ro所示泵输送的高温介质出。

参见图4-图5，图4为本实用新型的螺旋式冷却腔结构及其内部冷却水进出流动示意图；图5为本实用新型的螺旋式冷却腔的腔体结构示意图。

如上所述，本实用新型的冷却腔设置在泵的泵盖3上，由螺旋式密封腔体3A与泵盖3焊接构成，螺旋式密封腔体3A是由腔底部51及在腔底部51上一体形成的同心螺旋凹槽体52组成(近似于大节距的梯形螺纹钉)，腔底部51和同心螺旋凹槽体52的外表面与所述泵盖3焊接形成一个单螺旋状的冷却水通道。螺旋式密封腔体3A的内部是圆柱体通孔，使用时该通孔套盖于泵的泵轴外面的机械密封部件4，螺旋式密封腔体3A的通孔壁与机械密封部件4的缝隙内存在着泵的热流体介质R。

冷却腔内单螺旋状的冷却水通道一端连接冷却水进口12，另一端连接冷却水出口11。螺旋式密封腔体3A采用锻件，数控加工而成(或铸造成型)，在螺旋式密封腔体3A一段外圆上加工出单螺杆状的螺旋凹槽体52，螺旋式密封腔体3A与泵盖3焊接形成一个单螺旋状的冷却水通道，这样就使得有压的冷却水从冷却水进口12流入，通过单螺旋状的冷却水通道到冷却水出口11处流出，在冷却水行进的过程中进行换热降温。即沿着热流体介质R(泵体内的R是高热介质，热量向轴密封腔侧扩散)散热相反的方向旋转出轴密封腔，以达到最佳的冷却效果。最终，轴密封腔前侧泵内最大310℃的流体介质R经过冷却，温度可达到＜75℃。较好的满足机械密封使用条件。图4、图5中的箭头流向就是冷却水进出流动方向。

本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本实用新型的目的，而并非用作对本实用新型的限定，只要在本实用新型的实质范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本实用新型的权利要求的范围内。

Claims (4)

1.一种泵的螺旋式冷却腔，其特征在于：

所述冷却腔设置在泵的泵盖上，由螺旋式密封腔体与所述泵盖组成；

所述螺旋式密封腔体是由腔底部及在腔底部上一体形成的同心螺旋凹槽体组成，腔底部和同心螺旋凹槽体的外表面与所述泵盖焊接形成一个单螺旋状的冷却水通道，螺旋式密封腔体的内部是圆柱体通孔；

所述单螺旋状的冷却水通道的一端连接冷却水进口，另一端连接冷却水出口。

2.如权利要求1所述的泵的螺旋式冷却腔，其特征在于：

所述螺旋式密封腔体的通孔套盖于泵的泵轴外面的机械密封部件，螺旋式密封腔体的通孔壁与机械密封部件的缝隙内是泵的热流体介质。

3.如权利要求1所述的泵的螺旋式冷却腔，其特征在于：

所述螺旋式密封腔体采用锻件，数控加工而成，或采用铸造成型。

4.如权利要求1所述的泵的螺旋式冷却腔，其特征在于：

所述泵盖的一端与泵的泵体间通过数个螺柱、螺母联接，中间配置石墨垫，泵盖的另一端与泵的轴承部件之间通过数个细牙螺柱、细牙螺母联接。

Images