CN203023077U - 安全高效无泄漏悬臂式离心液下泵 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种安全高效无泄漏悬臂式离心液下泵。是针对四氯化钛等含杂质较多、介质清洁度差及工作时易挥发有毒有害气体及其工矿温度较高的一种新型、先进的杂浆流体输送设备。整套设备机组由泵头、联轴器、电机、底板及其辅助仪器仪表等组成。此项目弥补了国内外真对此工况泵体、叶轮等水力部件不耐磨、介质容易挥发有害气体，易泄露难以控制，造成环境污染领域的一个空白。

Description

安全高效无泄漏悬臂式离心液下泵

技术领域

 本实用新型涉及离心泵领域，特别涉及一种安全高效无泄漏悬臂式离心液下泵。

背景技术

水的提升对于人类生活和生产都十分重要。古代就已有各种提水器具，例如埃及的链泵(公元前17世纪)，中国的桔槔(公元前17世纪)、辘轳(公元前11世纪)和水车(公元1世纪)，但现如今已不单纯的只是对水的输送，输送的范围扩大到整个流体领域，如输送油、酸碱液、乳化液、悬乳液和液态金属等，也可输送液体、气体混合物以及含悬浮固体物的液体。从而出现了回转泵，回转泵的出现与工业上对液体输送的要求日益多样化有关。早在1588年就有了关于四叶片滑片泵的记载，以后陆续出现了其他各种回转泵，但直到19世纪回转泵仍存在泄漏大、磨损大和效率低等缺点。20世纪初，人们解决了转子润滑和密封等问题，并采用高速电动机驱动，适合较高压力、中小流量和各种粘性液体的回转泵才得到迅速发展，回转泵的类型和适宜输送的液体种类之多为其他各类泵所不及。而在泵类产品中，流体的泄露，是对环境保护一个极大的挑战，这就要求我们更加关注，泄露的问题，所以此项目的实施对国内乃至国际有杂质，易泄露的挥发气体领域将开辟一个新纪元。对高科技回转离心泵也是一个新的推进。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本实用新型提供了一种安全高效无泄漏悬臂式离心液下泵。

为了达到上述目的，本实用新型提供的一种安全高效无泄漏悬臂式离心液下泵，包括：泵体1、泵盖2、轴3、轴承架7、电机架8、电机9、联轴器10、角接触球轴承11、深沟球轴承12、底板14、出液管部件15、中间管16及叶轮17，所述叶轮17采用开式叶轮，入口端有3-4片筋片，结构为华犁头形式。

所述叶轮17、泵体1和泵盖2选用具高耐腐、耐磨的高铬钢制得。

在底板14上部，密封箱体里面采用机械密封6结构，机械密封6形式采用单封小弹簧平衡性，由旋转的动环和固定在密封箱体上的静环组成，动环和静环之间形成摩擦副，产生一层很薄的液膜。

在中间管16上采用填料密封5，即在中间管16上端安装填料密封部件，填料密封部件由水封环和填料绳组成。

在中间管16处设置一层氮气层。

在密封箱体里冲满N2气体。

在填料箱体下部，安装气囊系统，气囊系统由气囊盒、气囊圈及气囊盖三大部分组成。

泵轴的形式为悬臂式，此轴为上端粗下端细的炮弹头式， 轴上面安装一组角接触球轴承，在叶轮上方处，安装一个滑动轴承，这两处对轴进行支撑保护，并带动下方叶轮进行旋转。

在填料处设置压紧手轮系统，手轮压紧系统由外部手轮、连接杆、填料压紧环组成，外部手轮旋转，联动杆的转动，使力传动到填料压紧环处。

有益效果：（1）采用开式叶轮，不阻塞流道，并选用高耐腐、耐磨的材质，增加了叶轮的使用寿命，降低了用户更换备件的成本；（2）机械密封、填料密封、中间管处（N2保护）、密封箱体处（N2保护），四重密封保护，完全阻止了有毒有害气体的外漏，这是传统液下泵所不具备的，现如今已完全解决了跑、冒、滴、漏的难题。（3）停车机封（气囊保护）可以使泵在停车检修维护过程中，防止有害气体的外漏，增加了运行的安全性。（4）采用悬臂式的结构，整个泵转子可以进行轴向调整，这可以避免泵经过长时间运转，造成间隙量的增大，而达不到装置所需求的水力性能指标，安全高效无泄漏悬臂式离心液下泵配备可拆装的轴承架，使泵在维修过程中更加简单、方便，使得整个泵机组在运转过程中，更加的稳定，噪音、震动更小。（5）外部增加压紧手轮系统，可以使泵在运转过程中，直接在外部对填料处进行压紧，防止气体泄漏，安全可靠。

附图说明

图1 本实用新型安全高效无泄漏悬臂式离心液下泵结构图。

附图标识：1-泵体；2-泵盖；3-轴；4-气囊系统；5-填料密封；6-机械密封；7-轴承架；8-电机架；9-电机；10-联轴器；11-角接触球轴承；12-深沟球轴承；13-手轮；14-底板；15-出液管部件；16-中间管；17-叶轮。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细说明。

一、产品结构图（如图1）

泵是将电能转化为流体机械能的一个能量转化设备，在由驱动机带动主轴旋转，从而带动主轴下方叶轮的旋转，将流体输送到指定的装置里，实现了电能转化为机械能的一个过程，安全高效无泄漏悬臂式离心液下泵在此基础上，采用高性能的水力模型，并结合输送流体实际特性，采用耐腐蚀、耐磨蚀的材料，从而达到用户对产品的需求。

安全高效无泄漏悬臂式离心液下泵是针对四氯化钛等含杂质较多、介质清洁度差及工作时易挥发有毒有害气体及其工矿温度较高的一种新型、先进的杂浆流体输送设备。整套设备机组由泵头、联轴器、电机、底板及其辅助仪器仪表等组成。此项目弥补了国内外真对此工况泵体、叶轮等水力部件不耐磨、介质容易挥发有害气体，易泄露难以控制，造成环境污染领域的一个空白。

具体的结构：安全高效无泄漏悬臂式离心液下泵，包括：泵体1、泵盖2、轴3、轴承架7、电机架8、电机9、联轴器10、角接触球轴承11、深沟球轴承12、底板14、出液管部件15、中间管16及叶轮17，所述叶轮17采用开式叶轮，入口端有3-4片筋片，结构为华犁头形式。

所述叶轮17、泵体1和泵盖2选用具高耐腐、耐磨的高铬钢制得。

在底板14上部，密封箱体里面采用机械密封6结构，机械密封6形式采用单封小弹簧平衡性，由旋转的动环和固定在密封箱体上的静环组成，动环和静环之间形成摩擦副，产生一层很薄的液膜。

在中间管16上采用填料密封5，即在中间管16上端安装填料密封部件，填料密封部件由水封环和填料绳组成。

在中间管16处设置一层氮气层。

在密封箱体里冲满N2气体。

在填料箱体下部，安装气囊系统，气囊系统由气囊盒、气囊圈及气囊盖三大部分组成。

泵轴的形式为悬臂式，此轴为上端粗下端细的炮弹头式， 轴上面安装一组角接触球轴承，在叶轮上方处，安装一个滑动轴承，这两处对轴进行支撑保护，并带动下方叶轮进行旋转。

在填料处设置压紧手轮系统，手轮压紧系统由外部手轮、连接杆、填料压紧环组成，外部手轮旋转，联动杆的转动，使力传动到填料压紧环处。

上述结构优势说明：叶轮是离心泵的关键部件，因为液体从叶轮获得能量，或者说叶轮的作用是将原动机的机械能传给液体，使离心泵的静压能和动能都有所提高，本实用新型采用的是高效开式叶轮，叶轮由3-4枚叶片组成，开式叶轮适合输送粘度较大、固体颗粒直径大及含量高的杂质流体，四氯化钛正好是此工况，适合使用开式叶轮的结构形式。我厂设计的叶轮入口端有3-4片筋片，如同华犁头形式，其原理是将泥浆铲起，通过叶轮的离心力，把含有30%-50%的固液泥浆混合物输送到指定的装置里。

泵过流部件（如泵体、叶轮、泵盖）采用高铬钢材质，具有耐腐、耐磨的特性。使泵运转时间更久、不容易损坏，降低用户维修成本。

在底板14上部，密封箱体里面采用机械密封结构，机械密封形式采用单封小弹簧平衡性，由旋转的动环和固定在密封箱体上的静环组成，动环和静环之间形成摩擦副，产生一层很薄的液膜。从而实现密封性能，安装此密封使泵的密封性能更强，防泄露运行更加平稳安全。

在中间管16上端安装填料密封部件，填料密封部件由水封环和填料绳组成，通过氮气对水封环的冲洗，保证有毒气体不能顺着轴向微小间隙，外漏到大气中来，对大气造成污染，增加密封的安全性。

在中间管处冲N2气体，利用了N2为惰性气体，不容易发生化学反应且分子量较大安全可靠，在中间管处形成了很厚的一层氮气层，对有毒有害气体，起到了密封的作用。

在密封箱体里冲满N2气体，使得形成第二道的N2气体层，起到了阻止有害气体外漏的效果，使泵机组更加安全可靠。

在填料箱体下部，安装气囊系统，对泵停车时进行保护，防止有害气体的外漏，气囊系统由气囊盒、气囊圈及气囊盖三大部分组成，当泵停车时，N2气体冲满气囊圈，使气囊圈与轴完全贴合，防止有毒气体通过微小的轴向间隙进行外漏，对泵机组安全起到保护作用。

泵轴的形式为悬臂式，此轴为上端粗下端细如同炮弹头式，上端稳定性好用以减小离心力，使离心泵运行平稳，减小摩擦力和阻力，轴上面安装一组角接触球轴承，在叶轮上方处，安装一个滑动轴承，这两处对轴进行一个支撑保护作用，并带动下方叶轮进行旋转，这样结构简单，维护省时省力，运行安全、平稳。

手轮压紧系统由外部手轮、连接杆、填料压紧环组成。通过对外部手轮进行旋转，带动里面联动杆的转动，使力传动到填料压紧环处，从而实现了对填料进行压紧的需求，这种结构操作方便简单，安全性得到大大提高。

二、技术指标：

表1

表2

三、可实现的技术指标：

泵在运行试验时，应进行疲劳试验，试验时间不小于24h，并在运转过程中，保证流量=100.8m3/h；H=57（m）；轴功率<55Kw；噪声<80dB；测量震动点符合API610对悬臂液下泵的要求。

四、国内外同类技术情况：

表3

通过以上与国外TiCl4泥浆泵的对比，可以清晰的看出，我厂设备的优点，及国外TiCl4泥浆泵设计的不足之处，我们设计的时候充分考虑到设备运转和停车维护时候的安全性、稳定性，从而使得TiCl4泥浆泵更加具有竞争力。

四、技术创新性

通过机械密封和填料密封的双重使用，再加上停车气囊的密封装置，完全有效的避免了一些易挥发的介质在罐子里面，向大气挥发有毒有害的气体，致使污染环境，使化工企业工业排放指数不达标等一系列的问题。并且该设备机组采用高性能的水力模型，并配备开式叶轮及其抗腐蚀、磨蚀的材料，可以输送含有50%杂质的泥浆，增大了产品设备输送流体介质的范围。从而实现工程的实用、高效、节能、环保、优质、低耗、安全等诸多优点，在工程应用中还具有工程投资少、占地少、工艺流程短、运行费用低、出水效果好及操作简单等显著特点，并且在四氯化钛工程方面具有独特的效果，其社会效益、环保效益和经济效益极其显著。

五、成熟性及其可靠性

安全高效无泄漏悬臂式离心液下泵在云南新立金属有限公司10Kt/a海绵钛生产项目中进行运转，现已运转1年多的时间，安全、稳定、性能优越，无任何不良记录。这也充分证明我厂设备的安全性和可靠性，我厂TiCl4泥浆泵已经达到乃至超过了全国和世界先进泵厂的水平。

以上内容是结合优选技术方案对本发明所做的进一步详细说明，不能认定发明的具体实施仅限于这些说明。对本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的构思的前提下，还可以做出简单的推演及替换，都应当视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种安全高效无泄漏悬臂式离心液下泵，包括：泵体（1）、泵盖（2）、轴（3）、轴承架（7）、电机架（8）、电机（9）、联轴器（10）、角接触球轴承（11）、深沟球轴承（12）、底板（14）、出液管部件（15）、中间管（16）及叶轮（17），其特征在于，所述叶轮（17）采用开式叶轮，入口端有3-4片筋片，结构为华犁头形式。

2.根据权利要求1所述的安全高效无泄漏悬臂式离心液下泵，其特征在于，所述叶轮（17）、泵体（1）和泵盖（2）选用具高耐腐、耐磨的高铬钢制得。

3.根据权利要求1或2所述的安全高效无泄漏悬臂式离心液下泵，其特征在于，在底板（14）上部，密封箱体里面采用机械密封（6）结构，机械密封（6）形式采用单封小弹簧平衡性，由旋转的动环和固定在密封箱体上的静环组成，动环和静环之间形成摩擦副，产生一层很薄的液膜。

4.根据权利要求1或2所述的安全高效无泄漏悬臂式离心液下泵，其特征在于，在中间管（16）上采用填料密封（5），即在中间管（16）上端安装填料密封部件，填料密封部件由水封环和填料绳组成。

5.根据权利要求1或2所述的安全高效无泄漏悬臂式离心液下泵，其特征在于，在中间管（16）处设置一层氮气层。

6.根据权利要求1或2所述的安全高效无泄漏悬臂式离心液下泵，其特征在于，在密封箱体里冲满N₂气体。

7.根据权利要求1或2所述的安全高效无泄漏悬臂式离心液下泵，其特征在于，在填料箱体下部，安装气囊系统，气囊系统由气囊盒、气囊圈及气囊盖三大部分组成。

8.根据权利要求1或2所述的安全高效无泄漏悬臂式离心液下泵，其特征在于，泵轴的形式为悬臂式，此轴为上端粗下端细的炮弹头式， 轴上面安装一组角接触球轴承，在叶轮上方处，安装一个滑动轴承，这两处对轴进行支撑保护，并带动下方叶轮进行旋转。

9.根据权利要求1或2所述的安全高效无泄漏悬臂式离心液下泵，其特征在于，在填料处设置压紧手轮系统，手轮压紧系统由外部手轮、连接杆、填料压紧环组成，外部手轮旋转，联动杆的转动，使力传动到填料压紧环处。