CN208966712U

CN208966712U - 一种热水泵的机械密封强制风冷自冷却结构

Info

Publication number: CN208966712U
Application number: CN201821139796.9U
Authority: CN
Inventors: 胡永波
Original assignee: JIANGSU CHANGKAI MECHANICAL EQUIPMENT CO Ltd
Current assignee: JIANGSU CHANGKAI MECHANICAL EQUIPMENT CO Ltd
Priority date: 2018-07-18
Filing date: 2018-07-18
Publication date: 2019-06-11
Anticipated expiration: 2028-07-18

Abstract

本实用新型涉及一种热水泵的机械密封强制风冷自冷却结构，包括电动机、导轴承、风扇结构、迷宫冷却通道、底座和机械密封结构；电动机通过电机座安装在迷宫冷却通道上，导轴承安装在迷宫冷却通道中的冷却器座内，风扇结构中的风扇轴安装在导轴承内，电动机轴插在风扇轴内，风扇轴通过风扇轴固定螺钉固定在电动机轴上。其工作方法包括如下步骤：1）高温液体介质引出；2）高温液体介质冷却；3）机械密封冷却、润滑；4）液体介质回流，重复步骤1）。优点：1）采用自身输送的高温介质经强制风冷后对泵用机械密封进行冷却、润滑，不需要外接冷却水，不存在突然断水烧毁泵用机械密封情况。2）操作简单，节约能源，无任何污染，结构安全可靠。

Description

一种热水泵的机械密封强制风冷自冷却结构

技术领域

本实用新型是一种热水泵的机械密封强制风冷自冷却结构，属于热水泵机械密封冷却技术领域。

背景技术

在冶金、电力、轻纺、石油、化工、化肥、制药、造纸、环保、橡胶、采暖、余热利用等行业中，都会要用到输送热介质的热水泵。热水泵输送的是高温介质，部分介质温度高于150℃，这需要特殊热水泵泵系统才能输送，由于介质温度较高，高温介质在泵送过程中会把热量传递给泵，从而引起泵整体温度升高，这样就导致了泵各部件工作环境的改变，具体是由于泵温度升高，对泵的安全运行造成一定的影响，主要对泵的轴封和轴承的可靠运行影响较大。泵的轴封采用机械密封，常规机械密封的工作温度一般要求小于110℃。因而，对于输送高温介质的热水泵，为了保证泵的可靠性，必须要对泵的机械密封进行冷却润滑，通常措施采用强制冷却方式，该方式就是外接冷却水，对泵用机械密封进行冲洗，达到冷却、润滑目的，从而保证机械密封工作环境。强制冷却方式需要大量冷却水，冷却水一般采用自来水，冷却水时刻也不能停，一停就会烧毁机械密封，影响热水泵运行，也存在不节能，浪费能源问题；另一方面，在不少的使用现场实际上存在无冷却水现象，无法使用热水泵，无论哪种情况，都给用户使用热水泵带来了极大的不方便，为此，需要对热水泵的机械密封冷却方式进一步技术改进和升级，以达到满足工程和用户的需要。

发明内容

本实用新型提出的是热水泵的机械密封强制风冷自冷却结构，其目的在于针对现有热水泵采用外接冷却水强制冷却方式带来的不能停水、浪费能源、以及现场无冷却水不能使用热水泵等问题，通过结构设计，改进现有热水泵的强制冷却方式为强制风冷自冷却方式，提出了一种不需要外接冷却水就能使用热水泵且高效节能的热水泵自冷却结构。

本实用新型的技术解决方案：一种热水泵的机械密封强制风冷自冷却结构，包括电动机5、导轴承24、风扇结构、迷宫冷却通道、底座19和机械密封结构；其中，电动机5通过螺栓6、螺母7固定安装在电机座9上，电机座9安装在迷宫冷却通道中的冷却器压盖27上，电机座9、冷却器压盖27和底座19通过底座螺栓17、底座螺母18固定连接，导轴承24安装在迷宫冷却通道中的冷却器座13内，风扇结构中的风扇轴23安装在导轴承24内，电动机5的电动机轴20插在风扇轴23内，风扇轴23通过风扇轴固定螺钉21固定在电动机轴20上；热水泵出口1处设有输送介质引出口2，迷宫冷却通道中的冷却器进口28通过高温水管3与输送介质引出口2相连通，迷宫冷却通道中的冷却器出口29通过冷却水管30与机械密封结构中的机械密封冷却液进口32相连通，机械密封结构中的机械密封冷却室33与叶轮36进口相连通。

其工作方法包括如下步骤：

1）高温液体介质引出；

2）高温液体介质冷却；

3）机械密封冷却、润滑；

4）液体介质回流，重复步骤1）。

本实用新型的有益效果：

1）采用自身输送的高温介质经强制风冷后对泵用机械密封进行冷却、润滑，不需要外接冷却水，不存在突然断水烧毁泵用机械密封情况，有效解决现场无冷却水不能使用热水泵的问题。

2）操作简单，节约能源，无任何污染，且结构安全可靠。

附图说明

附图1是一种热水泵的机械密封强制风冷自冷却结构的纵剖面构造图。

附图2是附图1的M—M剖视图。

图中1是热水泵出口、2是输送介质引出口、3是高温水管、4是阀门、5是电动机、6是螺栓、7是螺母、8是风扇固定螺钉、9是电机座、10是风扇、11是风扇罩、12是冷却器散热片、13是冷却器座、14是迷宫通道A隔板、15是迷宫通道B隔板、16是压盖螺栓、17是底座螺栓、18是是底座螺母、19是底座、20是电动机轴、21是风扇轴固定螺钉、22是风扇罩进风口、23是风扇轴、24是导轴承、25是迷宫通道、26是密封垫、27是冷却器压盖、28是冷却器进口、29是冷却器出口、30是冷却水管、31是机械密封、32是机械密封冷却液进口、33是机械密封冷却室、34是节流通道、35是叶轮回流孔、36是叶轮、37是冷却风道。

具体实施方式

一种热水泵的机械密封强制风冷自冷却结构，包括电动机5、导轴承24、风扇结构、迷宫冷却通道、底座19和机械密封结构；其中，电动机5通过螺栓6、螺母7固定安装在电机座9上，电机座9安装在迷宫冷却通道中的冷却器压盖27上，电机座9、冷却器压盖27和底座19通过底座螺栓17、底座螺母18固定连接，导轴承24安装在迷宫冷却通道中的冷却器座13内，风扇结构中的风扇轴23安装在导轴承24内，电动机5的电动机轴20插在风扇轴23内，风扇轴23通过风扇轴固定螺钉21固定在电动机轴20上；热水泵出口1处设有输送介质引出口2，迷宫冷却通道中的冷却器进口28通过高温水管3与输送介质引出口2相连通，迷宫冷却通道中的冷却器出口29通过冷却水管30与机械密封结构中的机械密封冷却液进口32相连通，机械密封结构中的机械密封冷却室33与叶轮36进口相连通。

所述迷宫冷却通道包括多个冷却器散热片12、冷却器座13、多个迷宫通道A隔板14、多个迷宫通道B隔板15、密封垫26、冷却器压盖27；其中，密封垫26放在冷却器压盖27上，冷却器座13压紧在密封垫26上，冷却器压盖27、密封垫26和冷却器座13通过压盖螺栓16固定连接，冷却器散热片12焊接在冷却器座13外表面四周，迷宫通道A隔板14焊接在冷却器座13内，冷却器进口28、冷却器出口29和迷宫通道B隔板15分别焊接在冷却器压盖27上，迷宫通道A隔板14和迷宫通道B隔板15交错布置于迷宫冷却通道内。

所述风扇结构包括风扇轴23、风扇10、风扇罩11，风扇轴23安装在导轴承24内，风扇10通过风扇固定螺钉8固定在风扇轴23上，风扇罩11套在风扇10、冷却器散热片12外侧，风扇罩11与冷却器散热片12、冷却器座13组成多个冷却风道37。

所述机械密封结构包括机械密封31、机械密封冷却液进口32、机械密封冷却室33、节流通道34和叶轮回流孔35；其中，机械密封冷却液进口32与机械密封冷却室33相连通，机械密封31安装在机械密封冷却室33内，机械密封冷却室33经过节流通道34、叶轮回流孔35与叶轮36进口相连通。

所述高温水管3上设有阀门4，阀门4根据冷却需要调节进入迷宫冷却通道的高温液体介质的流量。

其工作方法包括如下步骤：

1）高温液体介质引出：叶轮36泵送高温液体介质，高温液体介质从输送介质引出口2流出，通过高温水管3流入冷却器进口28，进入迷宫冷却通道；

2）高温液体介质在迷宫冷却通道内流动，通过迷宫冷却通道将高温液体介质的热量传递给设置在冷却器座13外面四周上的冷却器散热片12上，从而降低高温液体介质的温度。

电动机轴20在电动机5带动下旋转，带动套在电动机轴20上的风扇轴23和套在风扇轴23上的风扇10同步旋转，强制通过内面装有多枚冷却器散热片12的冷却风道37将冷却器散热片12的热量带走，降低迷宫通道25内高温液体介质的温度，使到达冷却器出口29的高温液体介质的温度满足机械密封的冷却要求；

3）从冷却器出口29流出的冷却后的液体介质通过冷却水管30引入到机械密封冷却液进口32，进入到机械密封冷却室33内，对机械密封31进行冷却、润滑，节流通道34对流入机械密封冷却室33的液体介质起节流作用，保证机械密封31冷却润滑所需要的压力；

4）冷却润滑后的液体介质通过机械密封冷却室33、节流通道34、叶轮回流孔35回流到叶轮36进口，再次被叶轮36抽送，重复步骤1）。

下面结合附图对本实用新型技术方案进一步说明

如附图1、2所示，一种热水泵的机械密封强制风冷自冷却结构，其结构是冷却器进口28、冷却器出口29和迷宫通道B隔板15分别焊接在冷却器压盖27上，迷宫通道A隔板14焊接在冷却器座13内，冷却器散热片12焊接在冷却器座13外面四周，冷却器压盖27安放在底座19上，密封垫26放在冷却器压盖27上，冷却器座13压紧在密封垫26上，压盖螺栓16将冷却器压盖27、密封垫26和冷却器座13固定在一起，形成迷宫通道A隔板14和迷宫通道B隔板15交错布置，由冷却器压盖27、迷宫通道A隔板14、迷宫通道B隔板15和冷却器座13组合形成迷宫通道25，导轴承24安装在冷却器座13内，风扇10通过风扇固定螺钉8固定在风扇轴23上，风扇轴23安装在导轴承24内，风扇罩11通过风扇10套在冷却器散热片12外面，风扇罩11与冷却器散热片12、冷却器座13组成多个风道37，电机座9安装在冷却器压盖27上，通过底座螺栓17、底座螺母18将电机座9、冷却器压盖27和底座19固定在一起，电动机5安装在电机座9上，同时，保证电动机轴20插在风扇轴23内，通过风扇轴固定螺钉21将风扇轴23固定在电动机轴20上，通过螺栓6、螺母7把电动机5和电机座9固定在一起。输送介质引出口2与热水泵出口1相通，输送介质引出口2通过高温水管3、阀门4与冷却器进口28相连通，冷却器出口29通过冷却水管30与机械密封冷却液进口32相连通，机械密封冷却液进口32与机械密封冷却室33相连通，机械密封31安装在机械密封冷却室33内，机械密封冷却室33经过节流通道34、叶轮回流孔35与叶轮36进口相连通。这样，形成了完整的热水泵机械密封强制风冷自冷却循环系统结构。

工作时，旋转的叶轮36泵送高温液体介质，通过叶轮36对输送的液体介质作功，高温液体介质从叶轮36中获得能量，这样，从叶轮36出口流至热水泵出口1的高温液体介质具有较高的压能和动能，在压能的作用下，高温液体介质从输送介质引出口2流出，通过高温水管3、阀门4流入冷却器进口28，进入迷宫通道25内，由阀门4根据冷却需要调节进入迷宫通道25的流量，迷宫通道25是曲折的，高温液体介质在迷宫通道25内流动路线较长、流动较慢，较长的流动路线和较慢的流动有利于逐步向外传递热量，这样，通过迷宫通道25高效地将高温液体介质热量传递给设置在冷却器座13外面四周上的冷却器散热片12上，从而降低了迷宫通道25内流动的高温液体介质的温度。电动机轴20在电动机5带动下旋转，同时，带动套在电动机轴20上的风扇轴23同步旋转，又带动套在风扇轴23上的风扇10同步旋转，风扇10旋转产生较大的风量，强制通过内面装有多枚冷却器散热片12的风道37，将多枚冷却器散热片12的热量带走，降低了多枚冷却器散热片12上的温度，在风扇10的强制风冷作用下，不断将迷宫通道25内高温液体介质的热量通过多枚冷却器散热片12带走，降低了迷宫通道25内高温液体介质的温度，待到达迷宫通道25的冷却器出口29时，高温液体介质的温度已冷却到接近常温，完全能够满足机械密封的冷却要求，从冷却器出口29流出的冷却后液体介质通过冷却水管30引入到机械密封冷却液进口32，进入到机械密封冷却室33内，用这接近常温介质对机械密封31进行冷却、润滑，从而保证了机械密封31的工作环境，使机械密封31能够安全可靠长寿命地工作，在机械密封冷却室33出口设置节流通道34，对流入机械密封冷却室33的液体介质起节流作用，保证机械密封31冷却润滑所需要的压力，对机械密封31冷却润滑后的介质通过机械密封冷却室33、节流通道34、叶轮回流孔35回流到叶轮36进口，再次被叶轮36抽送，至此，完成从热水泵出口1上的输送介质引出口2引出高温液体介质，经迷宫通道25、散热片12强制风冷后，对机械密封31进行冷却润滑，最后再回到叶轮36进口强制风冷自冷却循环。整个循环完全是封闭，对外界无任何污染，且节能。

Claims

1.一种热水泵的机械密封强制风冷自冷却结构，其特征是包括电动机（5）、导轴承（24）、风扇结构、迷宫冷却通道、底座（19）和机械密封结构；其中，电动机（5）通过螺栓（6）、螺母（7）固定安装在电机座（9）上，电机座（9）安装在迷宫冷却通道中的冷却器压盖（27）上，电机座（9）、冷却器压盖（27）和底座（19）通过底座螺栓（17）、底座螺母（18）固定连接，导轴承（24）安装在迷宫冷却通道中的冷却器座（13）内，风扇结构中的风扇轴（23）安装在导轴承（24）内，电动机（5）的电动机轴（20）插在风扇轴（23）内，风扇轴（23）通过风扇轴固定螺钉（21）固定在电动机轴（20）上；热水泵出口（1）处设有输送介质引出口（2），迷宫冷却通道中的冷却器进口（28）通过高温水管（3）与输送介质引出口（2）相连通，迷宫冷却通道中的冷却器出口（29）通过冷却水管（30）与机械密封结构中的机械密封冷却液进口（32）相连通，机械密封结构中的机械密封冷却室（33）与叶轮（36）进口相连通。

2.根据权利要求1所述的热水泵的机械密封强制风冷自冷却结构，其特征是所述迷宫冷却通道包括多个冷却器散热片（12）、冷却器座（13）、多个迷宫通道A隔板（14）、多个迷宫通道B隔板（15）、密封垫（26）、冷却器压盖（27）；其中，密封垫（26）放在冷却器压盖（27）上，冷却器座（13）压紧在密封垫（26）上，冷却器压盖（27）、密封垫（26）和冷却器座（13）通过压盖螺栓（16）固定连接，冷却器散热片（12）焊接在冷却器座（13）外表面四周，迷宫通道A隔板（14）焊接在冷却器座（13）内，冷却器进口（28）、冷却器出口（29）和迷宫通道B隔板（15）分别焊接在冷却器压盖（27）上，迷宫通道A隔板（14）和迷宫通道B隔板（15）交错布置于迷宫冷却通道内。

3.根据权利要求1所述的热水泵的机械密封强制风冷自冷却结构，其特征是所述风扇结构包括风扇轴（23）、风扇（10）、风扇罩（11），风扇轴（23）安装在导轴承（24）内，风扇（10）通过风扇固定螺钉（8）固定在风扇轴（23）上，风扇罩（11）套在风扇（10）、冷却器散热片（12）外侧，风扇罩（11）与冷却器散热片（12）、冷却器座（13）组成多个冷却风道（37）。

4.根据权利要求1所述的热水泵的机械密封强制风冷自冷却结构，其特征是所述机械密封结构包括机械密封（31）、机械密封冷却液进口（32）、机械密封冷却室（33）、节流通道（34）和叶轮回流孔（35）；其中，机械密封冷却液进口（32）与机械密封冷却室（33）相连通，机械密封（31）安装在机械密封冷却室（33）内，机械密封冷却室（33）经过节流通道（34）、叶轮回流孔（35）与叶轮（36）进口相连通。

5.根据权利要求1所述的热水泵的机械密封强制风冷自冷却结构，其特征是所述高温水管（3）上设有阀门（4），阀门（4）根据冷却需要调节进入迷宫冷却通道的高温液体介质的流量。