CN212177393U - 一种用于高温泵设备的余热收集系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于高温泵设备的余热收集系统，包括吸热单元；吸热单元包括散热片和壳体；散热片连接设置在轴承部位表面；壳体将轴承部位包围，构成吸热腔；吸热腔内部流动填充有冷却介质；吸热单元的出口端依次连通设置有气液分离器、压缩机、放热单元和干燥装置；散热片表面设置有扰流孔；制冷介质在吸热腔内吸收轴承表面散发出的热量，转变为制冷剂蒸汽，随后将蒸汽输送到放热单元中，利用冷却设施里的水与蒸汽进行热交换从而获取其中的热量，降温后的冷却介质随后经过干燥装置后重新回到吸热腔内，如此循环即可实现余热收集系统的运行；散热片表面设置有扰流孔；利用扰流孔可以使冷却介质在散热片表面能够充分流动，增强热交换效果。

Description

一种用于高温泵设备的余热收集系统

技术领域

本实用新型涉及流体机械设备领域，尤其涉及一种用于高温泵设备的余热收集系统。

背景技术

对于需要输送高温介质的泵设备，其轴承在运行中需要长时间面对高温环境。为了解决蠕变、材料性能下降等情况，需要对轴承进行冷却。目前市面上常用的是水冷方案，但会造成水资源的浪费。所以有必要发明一种不污染冷却水、且运行稳定性好的用于高温泵设备的余热收集系统。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本实用新型提供一种不污染冷却水、且运行稳定性好的用于高温泵设备的余热收集系统。

技术方案：为实现上述目的，本实用新型的一种用于高温泵设备的余热收集系统，包括吸热单元；所述吸热单元包括散热片和壳体；所述散热片连接设置在轴承部位表面；所述壳体将轴承部位包围，构成吸热腔；所述吸热腔内部流动填充有冷却介质；所述吸热单元的出口端依次连通设置有气液分离器、压缩机、放热单元和干燥装置；所述干燥装置的出口端与所述吸热单元的进口端连通对接；所述散热片表面设置有扰流孔。

进一步地，所述散热片板面倾斜设置，与对应轴承的对称轴之间夹角为10°～30°。

进一步地，所述散热片包括基座和导热板；所述基座与轴承表面连接；所述基座上设置有槽体；所述导热板上设置有杆件；所述槽体的内壁上内凹设置有卡槽；若干所述卡槽在所述槽体内环向均匀分布；所述杆件表面设置有定位齿；所述杆件与所述槽体对应嵌插配合；所述定位齿与所述卡槽对应配合；转动所述导热板使定位齿与不同卡槽配合，所述散热片的倾斜角度对应改变。

进一步地，所述放热单元包括水冷装置、风冷装置和输送管；所述输送管沿介质流动方向依次穿过所述水冷装置和所述风冷装置。

进一步地，所述水冷装置包括罩壳和密封板；所述输送管在所述罩壳内部弯曲折叠设置；所述罩壳两侧分别连通设置有进水管和出水管；所述密封板与所述罩壳配合连接，构成换热腔；所述输送管贯穿所述密封板；所述罩壳为两段式伸缩结构。

进一步地，所述风冷装置包括翅片和风扇；所述翅片连接设置在输送管表面；所述翅片与所述风扇的风路位置对应。

有益效果：本实用新型的一种用于高温泵设备的余热收集系统，包括吸热单元；吸热单元包括散热片和壳体；散热片连接设置在轴承部位表面；壳体将轴承部位包围，构成吸热腔；吸热腔内部流动填充有冷却介质；吸热单元的出口端依次连通设置有气液分离器、压缩机、放热单元和干燥装置；干燥装置的出口端与吸热单元的进口端连通对接；散热片表面设置有扰流孔；制冷介质在吸热腔内吸收轴承表面散发出的热量，转变为制冷剂蒸汽，这些蒸汽经过气液分离器去除其中的水之后进入压缩机内，压缩机对制冷剂蒸汽进一步加压升温，随后将蒸汽输送到放热单元中，利用冷却设施里的水与蒸汽进行热交换从而获取其中的热量，降温后的冷却介质随后经过干燥装置后重新回到吸热腔内，如此循环即可实现余热收集系统的运行；散热片表面设置有扰流孔；利用扰流孔可以使冷却介质在散热片表面能够充分流动，增强热交换效果。

附图说明

附图1为余热收集系统整体架构图；

附图2为吸热单元结构示意图；

附图3为散热片与轴承连接示意图；

附图4为散热片结构示意图；

附图5为水冷装置结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作更进一步的说明。

一种用于高温泵设备的余热收集系统，如附图1和附图2所示，包括吸热单元1；所述吸热单元1包括散热片11和壳体12；所述散热片11连接设置在轴承部位表面；所述壳体12将轴承部位包围，构成吸热腔13；所述吸热腔13内部流动填充有冷却介质；所述吸热单元1的出口端依次连通设置有气液分离器2、压缩机3、放热单元5和干燥装置6；其中气液分离设备、压缩机设备以及干燥器类设备通过直接采购获得，在此不做赘述；所述干燥装置6的出口端与所述吸热单元1的进口端连通对接；其工作原理为：制冷介质在吸热腔13内吸收轴承4表面散发出的热量，转变为制冷剂蒸汽，这些蒸汽经过气液分离器2去除其中的水之后进入压缩机3内，压缩机3对制冷剂蒸汽进一步加压升温，随后将蒸汽输送到放热单元5中，利用冷却设施里的水与蒸汽进行热交换从而获取其中的热量，降温后的冷却介质随后经过干燥装置6后重新回到吸热腔13内，如此循环即可实现余热收集系统的运行；如附图4所示，所述散热片11表面设置有扰流孔101；利用扰流孔101可以使冷却介质在散热片表面能够充分流动，增强热交换效果。

如附图3所示，所述散热片11板面倾斜设置，与对应轴承的对称轴之间夹角为10°～30°，对应图中的角“a”；通过将散热片11倾斜设置，就可以使冷却介质在流动过程中可以撞击到散热片表面，配合以扰流孔101，大大增强了冷却介质的温度均匀性，从而达到增强换热的效果；此处限定散热片11偏转角度的原因在于，若偏转角度过小，则很难对流体形成阻流，无法充分发挥扰流孔101增强混合均温的功能；若偏转角度过大时，则冷却直接的流动阻力过大，从而限制了其流速，不利于换热效率的提高，且流速大时容易造成散热片变形。

如附图4所示，所述散热片11包括基座102和导热板103；所述基座102与轴承表面连接；所述基座102上设置有槽体104；所述导热板103上设置有杆件105；所述槽体104的内壁上内凹设置有卡槽106；若干所述卡槽106在所述槽体104内环向均匀分布；所述杆件105表面设置有定位齿107；所述杆件105与所述槽体104对应嵌插配合；所述定位齿107与所述卡槽106对应配合；转动所述导热板103使定位齿107与不同卡槽106配合，所述散热片11的倾斜角度对应改变；相邻所述卡槽106之间的夹角，即对应了导热板103偏转角度的调节精度；在基座102和导热板103安装固定前，根据现场针对的轴承件尺寸、冷却介质的单位时间设计流量等参数来决定偏转角度；当杆件105与槽体104对应嵌套后，再采用粘接或点焊加固的方式进一步增强二者的连接强度。

如附图2所示，所述放热单元5包括水冷装置51、风冷装置52和输送管53；所述输送管53沿介质流动方向依次穿过所述水冷装置51和所述风冷装置52；风冷装置52的出风设备自身电性连接有备用电源；当水冷装置51正常工作时，可以关闭风冷装置52，而当水冷装置51因为水泵等故障停止工作时，可以使用风冷装置52来短时间顶替水冷装置51的工作，从而避免整个收集系统停车，增强了系统的运行稳定性。

如附图5所示，所述水冷装置51包括罩壳501和密封板502；所述输送管53在所述罩壳501内部弯曲折叠设置；所述罩壳501两侧分别连通设置有进水管503和出水管504；所述密封板502与所述罩壳501配合连接，构成换热腔55；所述输送管53贯穿所述密封板502；所述罩壳501为两段式伸缩结构；通过伸缩调节罩壳501可以动态改变换热腔55的空间大小，配合以伸缩调节的输送管53，就可以达到调整参与热交换的管路长度的效果，从而可以在流速不变的情况下实现冷却强度的微调，增强了收集系统的运行稳定性。

如附图1所示，所述风冷装置52包括翅片521和风扇522；所述翅片521连接设置在输送管53表面；所述翅片521与所述风扇522的风路位置对应；其原理在于通过将环境中的空气吹送到输送管53表面，将管壁上的热量带走，实现降温。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种用于高温泵设备的余热收集系统，其特征在于：包括吸热单元(1)；所述吸热单元(1)包括散热片(11)和壳体(12)；所述散热片(11)连接设置在轴承部位表面；所述壳体(12)将轴承部位包围，构成吸热腔(13)；所述吸热腔(13)内部流动填充有冷却介质；所述吸热单元(1)的出口端依次连通设置有气液分离器(2)、压缩机(3)、放热单元(5)和干燥装置(6)；所述干燥装置(6)的出口端与所述吸热单元(1)的进口端连通对接；所述散热片(11)表面设置有扰流孔(101)。

2.根据权利要求1所述的用于高温泵设备的余热收集系统，其特征在于：所述散热片(11)板面倾斜设置，与对应轴承的对称轴之间夹角为10°～30°。

3.根据权利要求1所述的用于高温泵设备的余热收集系统，其特征在于：所述散热片(11)包括基座(102)和导热板(103)；所述基座(102)与轴承表面连接；所述基座(102)上设置有槽体(104)；所述导热板(103)上设置有杆件(105)；所述槽体(104)的内壁上内凹设置有卡槽(106)；若干所述卡槽(106)在所述槽体(104)内环向均匀分布；所述杆件(105)表面设置有定位齿(107)；所述杆件(105)与所述槽体(104)对应嵌插配合；所述定位齿(107)与所述卡槽(106)对应配合；转动所述导热板(103)使定位齿(107)与不同卡槽(106)配合，所述散热片(11)的倾斜角度对应改变。

4.根据权利要求1所述的用于高温泵设备的余热收集系统，其特征在于：所述放热单元(5)包括水冷装置(51)、风冷装置(52)和输送管(53)；所述输送管(53)沿介质流动方向依次穿过所述水冷装置(51)和所述风冷装置(52)。

5.根据权利要求4所述的用于高温泵设备的余热收集系统，其特征在于：所述水冷装置(51)包括罩壳(501)和密封板(502)；所述输送管(53)在所述罩壳(501)内部弯曲折叠设置；所述罩壳(501)两侧分别连通设置有进水管(503)和出水管(504)；所述密封板(502)与所述罩壳(501)配合连接，构成换热腔(55)；所述输送管(53)贯穿所述密封板(502)；所述罩壳(501)为两段式伸缩结构。

6.根据权利要求4所述的用于高温泵设备的余热收集系统，其特征在于：所述风冷装置(52)包括翅片(521)和风扇(522)；所述翅片(521)连接设置在输送管(53)表面；所述翅片(521)与所述风扇(522)的风路位置对应。

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