CN218934769U - 一种用于输送高温流体的屏蔽泵 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于输送高温流体的屏蔽泵，涉及屏蔽泵技术领域，包括屏蔽泵主体和热交换器，屏蔽泵主体包括电机主体、热屏和泵体，电机主体和泵体分别固定于热屏的上下两端；泵体内设有加压腔，泵体的侧壁上设有流体入口和流体出口，流体入口和流体出口均与加压腔相连通；电机主体的电机输出轴依次穿过热屏和泵体，电机输出轴与热屏之间设有流体间隙，电机输出轴的前端固定有主叶轮，电机输出轴的后端设有辅叶轮，电机主体内设有冷却液通道，冷却液通道的后端连接有三通阀的第一接口，冷却液通道的前端与热交换器的低温流体出口相连通，三通阀的第二接口连接于热交换器的高温流体入口。本实用新型能够对进入电机主体内的流体进行降温作用。

Description

一种用于输送高温流体的屏蔽泵

技术领域

本实用新型涉及屏蔽泵技术领域，特别是涉及一种用于输送高温流体的屏蔽泵。

背景技术

目前超临界CO₂流体高温领域所使用的无泄漏泵，多为磁力泵。目前市面上磁力泵在制作材质上主要使用PP、pvd、pcdf、氟塑料以及不锈钢等材质，可耐受的高温度约处于75℃-120℃，部分材料除了优秀的耐高温性能外，也具备出色的耐腐能力，但当使用温度超过300℃，对于磁力泵使用的局限性较大。

屏蔽泵是一种无密封泵，泵和驱动电机都被密封在一个被泵送介质充满的压力容器内，此压力容器只有静密封，并由一个电线组来提供旋转磁场并驱动转子。这种结构取消了传统离心泵具有的旋转轴密封装置，故能做到完全无泄漏。屏蔽泵轴承的冷却、润滑及电机的冷却是靠输送介质来带走，当输送高温介质时，循环液通过轴承、电机等部件时，由于循环液的高温，对屏蔽电机的损伤较大，而且屏蔽电机中的屏蔽套制造难度较高，同时制造成本也相对较大。

因此，市场上急需一种新型的屏蔽泵，用于解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种用于输送高温流体的屏蔽泵，用于解决上述现有技术中存在的技术问题，能够对高温液体进行冷却，然后在输送到电机主体内进行冷却作用。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：

本实用新型公开了一种用于输送高温流体的屏蔽泵，包括屏蔽泵主体和热交换器，所述屏蔽泵主体包括电机主体、热屏和泵体，所述电机主体和所述泵体分别固定于所述热屏的上下两端；

所述泵体内设有加压腔，所述泵体的侧壁上设有流体入口和流体出口，所述流体入口和所述流体出口均与所述加压腔相连通；

所述电机主体的电机输出轴依次穿过所述热屏和所述泵体，所述电机输出轴与所述热屏之间设有流体间隙，所述电机输出轴的前端固定有主叶轮，所述主叶轮位于所述加压腔内，所述电机输出轴的后端设有辅叶轮，所述电机主体内设有冷却液通道，从所述流体间隙流出的高温液体能够流入到冷却液通道的后端，所述冷却液通道的后端连接有三通阀的第一接口，所述冷却液通道的前端与所述热交换器的低温流体出口相连通，所述三通阀的第二接口连接于所述热交换器的高温流体入口。

优选的，所述电机主体内设有转子主体和定子主体，所述转子主体转动连接于所述定子主体的中心通孔内，所述转子主体包括所述电机输出轴，所述转子主体的外侧壁上设有转子屏蔽套，所述定子主体的内壁上设有定子屏蔽套，所述转子屏蔽套和所述定子屏蔽套之间的间隙为所述冷却液通道。

优选的，所述泵体靠近所述热屏的一侧设有连接体，所述连接体与所述热屏的一面固定连接，所述电机输出轴穿过所述连接体；

所述连接体与所述热屏之间设有第一密封垫圈，所述热屏与所述泵体之间设有第二密封垫圈。

优选的，所述电机主体的前后两端分别固定有前轴承端盖和后轴承端盖，所述电机输出轴穿过所述前轴承端盖，所述三通阀的第一接口穿过所述后轴承端盖；

所述电机输出轴靠近所述前轴承端盖的一端设有前转动组件，所述电机输出轴靠近所述后轴承端盖的一端设有后转动组件；

所述前转动组件包括前轴承本体、前轴套和前推力盘，所述前轴套固定于所述前轴承端盖上，所述前轴承本体的外圈固定于所述前轴套的内圈上，所述前轴承本体的内圈固定于所述电机输出轴的外壁上，所述前推力盘固定于所述前轴承本体远离所述前轴承端盖的一侧上；

所述后转动组件包括后轴承本体、后轴套和后推力盘，所述后轴套固定于所述后轴承端盖上，所述后轴承本体的外圈固定于所述后轴套的内圈上，所述后轴承本体的内圈固定于所述电机输出轴的外壁上，所述后推力盘固定于所述后轴承本体远离所述后轴承端盖的一侧上；

所述热屏与所述前轴承端盖之间设有第三密封垫圈，所述电机主体与所述后轴承端盖之间设有第四密封垫圈。

优选的，所述后轴套与所述后轴承本体之间具有轴套间隙，所述三通阀的第一接口中的流体通过所述轴套间隙与所述冷却液通道相连通。

优选的，所述主叶轮远离所述热屏的一侧设有导叶。

优选的，所述热交换器包括换热壳体，所述换热壳体内设有若干个传热管，所述传热管的两端分别为所述高温流体入口和所述低温流体出口，所述换热壳体的侧壁上设有换热入口和换热出口；

所述低温流体出口处设有排气阀。

优选的，所述电机主体的外壁上设有冷却夹套，所述冷却夹套上设有夹套入口和夹套出口。

优选的，所述电机主体的侧壁上固定有压差变送器，所述压差变送器的第一测量口通过第一测量管路与所述流体出口相连接，所述压差变送器的第二测量口通过第二测量管路与所述三通阀的第三接口相连接。

优选的，所述电机主体上固定有温度传感器，所述温度传感器用于测量所述电机主体内的温度。

本实用新型相对于现有技术取得了以下技术效果：

1、设有热交换器以及冷却液通道，并且结合冷却后的流体从下向上流动的流向，能够使冷却液充分的对电机主体的内部结构进行冷却作用，并对前轴套和后轴套起到润滑的作用；

2、设有冷却夹套，能够进一步的提高电机主体的冷却效果；

3、设有多个密封垫圈，提高装置整体的密封性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例用于输送高温流体的屏蔽泵的正视图；

图2为本实用新型实施例用于输送高温流体的屏蔽泵的截面剖视图；

图3为本实用新型实施例用于输送高温流体的屏蔽泵的侧视图；

图4为本实用新型实施例用于输送高温流体中第一密封垫圈和第二密封垫圈处的局部放大图；

图5为本实用新型实施例用于输送高温流体中第三密封垫圈处的局部放大图；

图6为本实用新型实施例用于输送高温流体中第四密封垫圈处的局部放大图；

图7为本实用新型实施例用于输送高温流体中热交换器的局部放大图；

图中：1-泵体；2-主叶轮；3-导叶；4-后轴承端盖；5-前轴承本体；6-后轴承本体；7-电机输出轴；8-前轴套；9-后轴套；10-前推力盘；11-后推力盘；12-转子主体；13-定子主体；14-转子屏蔽套；15-定子屏蔽套；16-出线座；17-前轴承端盖；18-连接体；19-热交换器；20-排气阀；21-支撑底座；22-辅叶轮；23-第一密封垫圈；24-第二密封垫圈；25-第三密封垫圈；26-第四密封垫圈；27-冷却夹套；28-热屏；29-换热入口；30-夹套入口；31-夹套出口；32-换热出口；1001-温度传感器；1002-压差变送器。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型的目的是提供一种用于输送高温流体的屏蔽泵，用于解决上述现有技术中存在的技术问题，能够对高温液体进行冷却，然后在输送到电机主体内进行冷却作用。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

如图1-图7所示，本实施例提供了一种用于输送高温流体的屏蔽泵，包括屏蔽泵主体和热交换器19，屏蔽泵主体包括电机主体、热屏28和泵体1，电机主体和泵体1分别固定于热屏28的上下两端，利用热屏28能够将电机主体和泵体1分隔开来，从而避免泵体1中的高温液体直接进入到电机主体内，此外，为了能够支撑各个装置，还可以在泵体1的底部设置一个支撑底座21；

泵体1内设有加压腔，泵体1的侧壁上设有流体入口和流体出口，流体入口和流体出口分别位于泵体1的两侧，于图2中，流体入口位于右侧，流体出口位于左侧，流体入口和流体出口均与加压腔相连通，流体出口处固定连接有出口法兰；

电机主体的电机输出轴7依次穿过热屏28和泵体1，电机输出轴7与热屏28之间设有流体间隙，同理的，电机输出轴7与泵体1之间也具有流体间隙，高温流体能够沿着流体间隙向上移动，电机输出轴7的前端(即图中下端)固定有主叶轮2，主叶轮2位于加压腔内，电机输出轴7的后端(即图中上端)设有辅叶轮22，辅叶轮22的作用是造成负压，为流体进行导向作用，电机主体内设有冷却液通道，从流体间隙流出的高温液体能够流入到冷却液通道的后端，冷却液通道的后端通过连接管路连接有三通阀的第一接口，冷却液通道的前端与热交换器19的低温流体出口相连通，三通阀的第二接口通过连接管路连接于热交换器19的高温流体入口。

实际使用时，流体通过电机输出轴7周围的流体间隙流入到电机主体内，当高温液体从流体间隙的上端流出时，会流入到冷却液通道，并沿着冷却液通道向上流动，当高温流体流入到冷却液通道的后端时会进入到高温流体入口处，高温流体经过热交换器19的换热作用后，变为冷却液(冷却液与高温流体为同一物质，只是温度有所降低)，冷却液从低温流体出口流出并流入到冷却液通道的前端，冷却液从冷却液通道的前端流向后端，从而对电机主体内的各个装置进行冷却作用，而流经整个冷却液通道后的冷却液温度会有所升高，然后再次从高温流体入口处进入到热交换器19中再次换热降温，从而形成一个冷却循环系统，以此能够承受400℃的高温。

于本实施例中，电机主体内设有转子主体12(即现有的转子或转子组件)和定子主体13(即现有的定子或定子组件)，转子主体12与定子主体13为现有的成熟技术，在此不多做赘述，转子主体12转动连接于定子主体13的中心通孔内，定子主体13通电后即可驱动转子主体12转动，定子主动的电源线穿过电机主体以及电机主体侧壁上固定的出线座16，出线座16对电源线起到一个固定导向的作用。转子主体12包括位于其中心处的电机输出轴7，转子主体12的外侧壁上设有转子屏蔽套14，定子主体13的内壁上设有定子屏蔽套15，转子屏蔽套14和定子屏蔽套15之间的间隙为冷却液通道，利用转子屏蔽套14和定子屏蔽套15既能够想实现换热作用，又可以避免流体与转子主体12或定子主体13直接接触。并且适当的调整转子屏蔽套14和定子屏蔽套15的壁厚以及材质，可以提升装置整体的抗压能力。

于本实施例中，泵体1靠近热屏28的一侧设有连接体18，连接体18与泵体1之间形成加压腔。连接体18与热屏28的一面固定连接，泵体1通过连接体18与热屏28固定连接，电机输出轴7穿过连接体18且转动连接；

为了提高装置整体的密封性，如图4所示，连接体18与热屏28之间设有第一密封垫圈23，用于实现连接体18与热屏28之间的密封。热屏28与泵体1之间设有第二密封垫圈24，用于实现热屏28与泵体1之间的密封。

于本实施例中，如图2所示，电机主体的前后两端分别固定有前轴承端盖17(位于图中下端)和后轴承端盖4(位于图中上端)，电机输出轴7穿过前轴承端盖17，三通阀的第一接口穿过后轴承端盖4；

电机输出轴7靠近前轴承端盖17的一端设有前转动组件，电机输出轴7靠近后轴承端盖4的一端设有后转动组件；

前转动组件包括前轴承本体5、前轴套8和前推力盘10，前轴套8固定于前轴承端盖17上，前轴承本体5的外圈固定于前轴套8的内圈上，前轴承本体5的内圈固定于电机输出轴7的外壁上，前推力盘10固定于前轴承本体5远离前轴承端盖17的一侧上，且前轴承本体5和前推力盘10均通过键连接固定于电机输出轴7上；

与之相对应的，后转动组件包括后轴承本体6、后轴套9和后推力盘11，后轴套9固定于后轴承端盖4上，后轴承本体6的外圈固定于后轴套9的内圈上，后轴承本体6的内圈固定于电机输出轴7的外壁上，后推力盘11固定于后轴承本体6远离后轴承端盖4的一侧上，且后轴承本体6和后推力盘11均通过键连接固定于电机输出轴7上。

此外，前轴承本体5和后轴承本体6与电机输出轴7之间也分别设有流体间隙，便于高温流体的流通。

为了提高装置的密封性，如图5所示，热屏28与前轴承端盖17之间设有第三密封垫圈25，用于实现热屏28与前轴承端盖17之间的密封。如图6所示，电机主体与后轴承端盖4之间设有第四密封垫圈26，用于实现电机主体与后轴承端盖4之间的密封。

于本实施例中，后轴套9和后轴承本体6之间具有轴套间隙，三通阀的第一接口中的流体通过轴套间隙与冷却液通道相连通。具体如图6所示，当高温流体要从流向高温流体入口时，由于辅叶轮22的负压作用，使得高温流体通过冷却液通道后会穿过轴套间隙，使得电机主体内的高温流体会向上流动并流出，然后高温流体通过三通阀的第一接口后流入到热交换器19上的高温流体入口。此外，如图5所示，在前轴承端盖17附近处设有一流体通道，流体通道的一端连接低温流体出口，另一端连接前轴承本体5的前端处，从低温流体出口出来的冷却液会通过流体通道进入到电机主体内，冷却液会穿过前轴承本体5与前轴套8之间的间隙以及前轴承本体5的间隙，流向冷却液通道之中。

于本实施例中，主叶轮2远离热屏28的一侧设有导叶3，此为现有技术，用于将高温液体导入到主叶轮2处。

于本实施例中，热交换器19包括换热壳体，换热壳体内设有若干个传热管，传热管的两端伸出换热壳体的两端，传热管的两端分别为高温流体入口和低温流体出口，换热壳体的侧壁上设有换热入口29和换热出口32，换热入口29用于通入冷水源，用于对传热管内的液体进行降温，冷水经过传热管的换热作用下升温，最后从换热出口32处流出；

如图7所示，低温流体出口处设有排气阀20，具体的，热交换器19的两端分别设有一个换热连接块，换热连接块中设有一个换热连接腔，排气阀20与高温流体入口处的换热连接腔相连通。当高温流体从高温流体入口进入时，可以将高温流体中的高温气体排出。以此防止换热介质充不满，存留空气，导致换热不充分。

于本实施例中，电机主体的外壁上设有冷却夹套27，冷却夹套27上设有夹套入口30和夹套出口31，夹套入口30用于连接冷水源，通过夹套入口30向冷却夹套27内通入低温流体，低温流体通过热传递对电机主体的外壳进行降温作用，实施完降温作用的冷水再从夹套出口31处流出。

于本实施例中，电机主体的侧壁上固定有压差变送器1002，压差变送器1002的第一测量口通过第一测量管路与流体出口相连接，压差变送器1002的第二测量口通过第二测量管路与三通阀的第三接口相连接。利用压差变送器1002可以实时检测屏蔽泵主体上下两侧的压差，以防压差过大，确保屏蔽泵主体的安全性。

于本实施例中，电机主体上固定有温度传感器1001，温度传感器1001用于实时测量电机主体内的温度。

本说明书中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (10)

1.一种用于输送高温流体的屏蔽泵，其特征在于：包括屏蔽泵主体和热交换器，所述屏蔽泵主体包括电机主体、热屏和泵体，所述电机主体和所述泵体分别固定于所述热屏的上下两端；

所述泵体内设有加压腔，所述泵体的侧壁上设有流体入口和流体出口，所述流体入口和所述流体出口均与所述加压腔相连通；

所述电机主体的电机输出轴依次穿过所述热屏和所述泵体，所述电机输出轴与所述热屏之间设有流体间隙，所述电机输出轴的前端固定有主叶轮，所述主叶轮位于所述加压腔内，所述电机输出轴的后端设有辅叶轮，所述电机主体内设有冷却液通道，从所述流体间隙流出的高温液体能够流入到所述冷却液通道的后端，所述冷却液通道的后端连接有三通阀的第一接口，所述冷却液通道的前端与所述热交换器的低温流体出口相连通，所述三通阀的第二接口连接于所述热交换器的高温流体入口。

2.根据权利要求1所述的用于输送高温流体的屏蔽泵，其特征在于：所述电机主体内设有转子主体和定子主体，所述转子主体转动连接于所述定子主体的中心通孔内，所述转子主体包括所述电机输出轴，所述转子主体的外侧壁上设有转子屏蔽套，所述定子主体的内壁上设有定子屏蔽套，所述转子屏蔽套和所述定子屏蔽套之间的间隙为所述冷却液通道。

3.根据权利要求1所述的用于输送高温流体的屏蔽泵，其特征在于：所述泵体靠近所述热屏的一侧设有连接体，所述连接体与所述热屏的一面固定连接，所述电机输出轴穿过所述连接体；

所述连接体与所述热屏之间设有第一密封垫圈，所述热屏与所述泵体之间设有第二密封垫圈。

4.根据权利要求1所述的用于输送高温流体的屏蔽泵，其特征在于：所述电机主体的前后两端分别固定有前轴承端盖和后轴承端盖，所述电机输出轴穿过所述前轴承端盖，所述三通阀的第一接口穿过所述后轴承端盖；

所述电机输出轴靠近所述前轴承端盖的一端设有前转动组件，所述电机输出轴靠近所述后轴承端盖的一端设有后转动组件；

所述前转动组件包括前轴承本体、前轴套和前推力盘，所述前轴套固定于所述前轴承端盖上，所述前轴承本体的外圈固定于所述前轴套的内圈上，所述前轴承本体的内圈固定于所述电机输出轴的外壁上，所述前推力盘固定于所述前轴承本体远离所述前轴承端盖的一侧上；

所述后转动组件包括后轴承本体、后轴套和后推力盘，所述后轴套固定于所述后轴承端盖上，所述后轴承本体的外圈固定于所述后轴套的内圈上，所述后轴承本体的内圈固定于所述电机输出轴的外壁上，所述后推力盘固定于所述后轴承本体远离所述后轴承端盖的一侧上；

所述热屏与所述前轴承端盖之间设有第三密封垫圈，所述电机主体与所述后轴承端盖之间设有第四密封垫圈。

5.根据权利要求4所述的用于输送高温流体的屏蔽泵，其特征在于：所述后轴套与所述后轴承本体之间具有轴套间隙，所述三通阀的第一接口中的流体通过所述轴套间隙与所述冷却液通道相连通。

6.根据权利要求1所述的用于输送高温流体的屏蔽泵，其特征在于：所述主叶轮远离所述热屏的一侧设有导叶。

7.根据权利要求1所述的用于输送高温流体的屏蔽泵，其特征在于：所述热交换器包括换热壳体，所述换热壳体内设有若干个传热管，所述传热管的两端分别为所述高温流体入口和所述低温流体出口，所述换热壳体的侧壁上设有换热入口和换热出口；

所述低温流体出口处设有排气阀。

8.根据权利要求1所述的用于输送高温流体的屏蔽泵，其特征在于：所述电机主体的外壁上设有冷却夹套，所述冷却夹套上设有夹套入口和夹套出口。

9.根据权利要求1所述的用于输送高温流体的屏蔽泵，其特征在于：所述电机主体的侧壁上固定有压差变送器，所述压差变送器的第一测量口通过第一测量管路与所述流体出口相连接，所述压差变送器的第二测量口通过第二测量管路与所述三通阀的第三接口相连接。

10.根据权利要求1所述的用于输送高温流体的屏蔽泵，其特征在于：所述电机主体上固定有温度传感器，所述温度传感器用于测量所述电机主体内的温度。

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