CN107676274A - 一种立式高温重金属泵用热风循环*** - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种立式高温重金属泵用热风循环***,主要包括进水段(1)、叶轮(2)、导流壳(3)、锁紧螺母(4)、导轴承一(5)、主轴(6)、扬水管(7)、热箱体(8)、溢流管(10)、轴护套(12)、排水弯管(13)、导轴承二(14)、压盖(15)、机械密封(16)、阀门(17)和气液分离装置(18)、螺旋式叶轮(19)、控制阀(20)、单向阀(21)、气压储罐(22),利用泵自身的热量通过螺旋式叶轮(19)加压建立热风***,对导轴承等间隙进行冲洗保护,提高泵运行和检修时的安全裕度,可很好地解决高温泵正常停机或停机检修时导轴承与轴的间隙内易发生的介质残留现象,避免转子卡涩甚至卡死,大大提高了整机的可靠性。
Description
技术领域
本发明主要涉及流体机械领域,特别涉及一种立式高温重金属泵用热风循环***。
背景技术
目前工业用泵的需求量越来越大,工业用泵装置向大容量、高效率、可靠性、低噪声及自动化方向发展,然而国内对大型工业用泵的研制难以取得突破,大部分依赖于进口。高温重金属泵的研制是近年来国内泵行业及***核电泵的发展方向,然而这类产品仍有不少技术难点亟待解决,这类泵多采用立式长轴泵结构,整泵的大部分泡在高温介质中,置于密闭的加热储罐内运行,正常运行时其导轴承都能得到较好的润滑,有较好的稳定性,但当正常停机或者停机将泵提出来检修维护时,由于导轴承与轴之间的径向间隙太小加上液体介质液膜张力的影响从而易导致导轴承与轴的间隙内会有介质残留,当泵提出后由于温度下降,重金属由液态变成固态会造成转子卡涩甚至卡死,易致设备损坏无法使用。
发明内容
为解决现有技术方案的上述问题,针对高温泵正常停机或停机检修时导轴承与轴的间隙内易发生介质残留现象,当泵提出后由于温度下降,重金属由液态变成固态会造成转子卡涩甚至卡死的危险,以致设备损坏等问题。本发明提供一种立式高温重金属泵用热风循环***。
本发明是通过以下技术方案实现的:
一种立式高温重金属泵用热风循环***,主要包括进水段(1)、叶轮(2)、导流壳(3)、锁紧螺母(4)、导轴承一(5)、主轴(6)、扬水管(7)、热箱体(8)、阀门三(9)、溢流管(10)、密封旋塞(11)、轴护套(12)、排水弯管(13)、导轴承二(14)、压盖(15)、机械密封(16)、阀门一(17)和气液分离装置(18)、螺旋式叶轮(19)、阀门二(20)、单向阀(21)、气压储罐(22),其特征在于:
所述进水段(1)安装在导流壳(3)上,通过螺栓连接固定,所述叶轮(2)通过锁紧螺母(4)固定安装在主轴(6)的一端,置于进水段(1)与导流壳(3)所形成的内部空间,其中进水段(1)与叶轮(2)间设置有口环间隙,所述导轴承一(5)的环外侧通过过盈配合安装在导流壳(3)的内盖板内侧,而导轴承一(5)的环内侧与主轴(6)间形成一定的径向间隙,所述导流壳(3)与扬水管(7)的一端通过螺栓固定连接,扬水管(7)的另一端则通过螺栓固定安装在排水弯管(13)下方;
所述轴护套(12)设置在扬水管(7)和排水弯管(13)形成的内部空间之内,将主轴(6)包围起来,所述轴护套(12)一端安装在导流壳(3)上,与导流壳(3)内盖板的出口处实现静配合连接,另一端安装在排水弯管(13)上,所述轴护套(12)与主轴(6)之间设置有一定径向间隙,所述轴护套(12)远离叶轮端设置成桶状结构,可实现对导轴承二(14)的支撑,所述导轴承二(14)的外圈通过过渡配合安装在轴护套(12)的桶状结构内部,由压盖(15)压紧,导轴承二(14)的内圈与主轴(6)形成一定的径向间隙,所述轴护套(12)中部附近开有溢流泄压孔(d),溢流管(10)通过配套螺纹与轴护套(12)实现连接,直通扬水管(7)外部,所述溢流管(10)与扬水管(7)由密封旋塞(11)密封;
所述压盖(15)设置在排水弯管(13)的出轴上端处,与排水弯管(13)通过螺栓固定连接,其一端将导轴承二(14)压紧,另一端安装有机械密封(16),所述压盖(15)内侧与主轴(6)之间设置有环状径向空间,所述环状径向空间装有螺旋式叶轮(19),除此之外,所述压盖(15)的上法兰和下法兰一侧分别开有的压盖入流孔(c)和压盖出流孔(e)与所述环状径向空间实现联通,所述压盖入流孔(c)联通于所述环状径向空间的低气压侧,所述压盖出流孔(e)联通于所述径向环状空间的高气压侧;
所述扬水管(7)的管外侧设置有一环状密封式的热风箱(8),所述热风箱(8)以焊接的形式固定连接与扬水管(7)中部附近,所述扬水管(7)外侧与热风箱(8)形成的内部空间内设置有若干相间的环状内壁导流换热片(81)、外壁导流换热片(82),同时,热风箱(8)在底部和顶部一侧分别开有热风箱入流孔(a)和热风箱出流孔(b);
所述热风箱出流孔(b)与压盖入流孔(c)相连;压盖入流孔(e)与阀门三(9)、单向阀(21)串联后再和阀门二(20)并联,之后接入气压储罐(22);所述溢流管(10)分别串联阀门一(17)和气液分离装置(18),其中气液分离装置(18)同样泡在加热储罐内的流体介质中,所述气液分离装置(18)的气体出口与热风箱入流孔(a)相连,液体出口则通入加热储罐的流体介质中;
上述方案中,所述导轴承一(5)与主轴(6)的径向间隙为0.1-0.6mm。
上述方案中,所述轴护套(12)与主轴(6)的单边径向间隙为2-4mm。
上述方案中,所述导轴承二(14)与主轴(6)的单边径向间隙为2-4mm。
上述方案中,所述内壁导流换热片(81)与外壁导流换热片(82)等距交替布置。
上述方案中,所述导轴承一(5)、导轴承二(14)、压盖(15)、螺旋式叶轮(19)均采用耐高温材质制成。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
可很好地解决高温泵正常停机或停机检修时导轴承与轴的间隙内易发生的介质残留现象,避免转子卡涩甚至卡死的危险等问题,保障了设备的安全,大大提高了整机的稳定性和可靠性。
附图说明
图1为本发明一种立式高温重金属泵用热风循环***一种实施例的原理示意图;
图2为本发明一种立式高温重金属泵用热风循环***一种实施例螺旋式叶轮的剖面图;
图3为图1中A部分的局部放大图;
图中:1.进水段;2.叶轮;3.导流壳;4.锁紧螺母;5.导轴承一;6.主轴;7.扬水管;8.热箱体;9.阀门三;10.溢流管;11.密封旋塞;12.轴护套;13.排水弯管;14.导轴承二;15.压盖;16.机械密封;17.阀门一;18.气液分离装置;19.螺旋式叶轮;20.阀门二;21.单向阀;22.气压储罐;81.内壁导流换热片;82.外壁导流换热片,a.热风箱入流孔;b.热风箱出流孔;c.压盖入流孔;d.溢流孔;e.压盖出流孔。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明,但本发明的保护范围并不限于此。
如图1所示为本发明一种立式高温重金属泵用热风循环***的一种实施方式的原理图,图2为螺旋式叶轮的剖面图,图3为图1中A部分的局部放大图,所述热风循环***,主要包括进水段1、叶轮2、导流壳3、锁紧螺母4、导轴承一5、主轴6、扬水管7、热箱体8、阀门三9、溢流管10、密封旋塞11、轴护套12、排水弯管13、导轴承二14、压盖15、机械密封16、阀门一17和气液分离装置18、螺旋式叶轮19、阀门二20、单向阀21、气压储罐22,其特征在于:
所述进水段1安装在导流壳3上,通过螺栓连接固定,所述叶轮2通过锁紧螺母4固定安装在主轴6的一端,置于进水段1与导流壳3所形成的内部空间,其中进水段1与叶轮2间设置有口环间隙,所述导轴承一5的环外侧通过过盈配合安装在导流壳3的内盖板内侧,而导轴承一5的环内侧与主轴6间形成一定的径向间隙,所述导流壳3与扬水管7的一端通过螺栓固定连接,扬水管7的另一端则通过螺栓固定安装在排水弯管13下方;
所述轴护套12设置在扬水管7和排水弯管13形成的内部空间之内,将主轴6包围起来,所述轴护套12一端安装在导流壳3上,与导流壳3内盖板的出口处实现静配合连接,另一端安装在排水弯管13上,所述轴护套12与主轴6之间设置有一定径向间隙,所述轴护套12远离叶轮端设置成桶状结构,可实现对导轴承二14的支撑,所述导轴承二14的外圈通过过渡配合安装在轴护套12的桶状结构内部,由压盖15压紧,导轴承二14的内圈与主轴6形成一定的径向间隙,所述轴护套12中部附近开有溢流泄压孔d,溢流管10通过配套螺纹与轴护套12实现连接,直通扬水管7外部,所述溢流管10与扬水管7由密封旋塞11密封;
所述压盖15设置在排水弯管13的出轴上端处,与排水弯管13通过螺栓固定连接,其一端将导轴承二14压紧,另一端安装有机械密封16,所述压盖15内侧与主轴6之间设置有环状径向空间,所述环状径向空间装有螺旋式叶轮19,除此之外,所述压盖15的上法兰和下法兰一侧分别开有的压盖入流孔c和压盖出流孔e与所述环状径向空间实现联通,所述压盖入流孔c联通于所述环状径向空间的低气压侧,所述压盖出流孔e联通于所述径向环状空间的高气压侧;
所述扬水管7的管外侧设置有一环状密封式的热风箱8,所述热风箱8以焊接的形式固定连接与扬水管7中部附近,所述扬水管7外侧与热风箱8形成的内部空间内设置有若干相间的环状内壁导流换热片81、外壁导流换热片82,同时,热风箱8在底部和顶部一侧分别开有热风箱入流孔a和热风箱出流孔b;
所述热风箱出流孔b与压盖入流孔c相连;压盖入流孔e与阀门三9、单向阀21串联后再和阀门二20并联,之后接入气压储罐22;所述溢流管10分别串联阀门一17和气液分离装置18,其中气液分离装置18同样泡在加热储罐内的流体介质中,所述气液分离装置18的气体出口与热风箱入流孔a相连,液体出口则通入加热储罐的流体介质中;
上述方案中,所述导轴承一5与主轴6的径向间隙为0.1-0.6mm。
上述方案中,所述轴护套12与主轴6的单边径向间隙为2-4mm。
上述方案中,所述导轴承二14与主轴6的单边径向间隙为2-4mm。
上述方案中,所述内壁导流换热片81与外壁导流换热片82等距交替布置。
上述方案中,所述导轴承一5、导轴承二14、压盖15、螺旋式叶轮19均采用耐高温材质制成。
所述的一种立式高温重金属泵用热风循环***工作原理:
泵正常运行时,阀门一17、阀门三9打开,阀门二20关闭,相对低温的惰性气体由热风箱入流孔a通入,经热风箱8换热后形成惰性热流气体由热风箱出流孔b流出,从压盖入流孔c流入,经螺旋式叶轮19加压后,部分气体通过单向阀21流入气压储罐22完成存储,剩余气体对导轴承二14形成热流气体冲洗和保护,而液态介质经叶轮2加压后形成高压流体,会由导轴承一5与主轴6之间的径向间隙流出,对导轴承一5形成润滑和冲洗之后流入轴护套12与主轴6之间的间隙,富余的高压液体则在与从导轴承二14径向间隙流出的高压惰性气体共同作用后均由溢流管10流出,从溢流管10流出的气液混合介质经气液分离装置18分离后,其中惰性气体流回到热风箱入流孔a,液态介质则流入加热储罐,实现介质循环利用;当泵机组需要停机提出检修时,则先关闭阀门一17,阀门三9,打开阀门二20,气压储罐22内储存的高压惰性热流气体流经阀门二20,从压盖出流孔e流入压盖内腔,先后流经导轴承二14和导轴承一5,完成对导轴承二14和导轴承一5的冲洗,避免液态介质在轴承间隙的残留。
上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施例的具体说明,它们并非用以限制本发明的保护范围,凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施例或变更均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种立式高温重金属泵用热风循环***,主要包括进水段(1)、叶轮(2)、导流壳(3)、锁紧螺母(4)、导轴承一(5)、主轴(6)、扬水管(7)、热箱体(8)、阀门三(9)、溢流管(10)、密封旋塞(11)、轴护套(12)、排水弯管(13)、导轴承二(14)、压盖(15)、机械密封(16)、阀门一(17)和气液分离装置(18)、螺旋式叶轮(19)、阀门二(20)、单向阀(21)、气压储罐(22),其特征在于:
所述进水段(1)安装在导流壳(3)上,通过螺栓连接固定,所述叶轮(2)通过锁紧螺母(4)固定安装在主轴(6)的一端,置于进水段(1)与导流壳(3)所形成的内部空间,其中进水段(1)与叶轮(2)间设置有口环间隙,所述导轴承一(5)的环外侧通过过盈配合安装在导流壳(3)的内盖板内侧,而导轴承一(5)的环内侧与主轴(6)间形成一定的径向间隙,所述导流壳(3)与扬水管(7)的一端通过螺栓固定连接,扬水管(7)的另一端则通过螺栓固定安装在排水弯管(13)下方;
所述轴护套(12)设置在扬水管(7)和排水弯管(13)形成的内部空间之内,将主轴(6)包围起来,所述轴护套(12)一端安装在导流壳(3)上,与导流壳(3)内盖板的出口处实现静配合连接,另一端安装在排水弯管(13)上,所述轴护套(12)与主轴(6)之间设置有一定径向间隙,所述轴护套(12)远离叶轮端设置成桶状结构,可实现对导轴承二(14)的支撑,所述导轴承二(14)的外圈通过过渡配合安装在轴护套(12)的桶状结构内部,由压盖(15)压紧,导轴承二(14)的内圈与主轴(6)形成一定的径向间隙,所述轴护套(12)中部附近开有溢流泄压孔(d),溢流管(10)通过配套螺纹与轴护套(12)实现连接,直通扬水管(7)外部,所述溢流管(10)与扬水管(7)由密封旋塞(11)密封;
所述压盖(15)设置在排水弯管(13)的出轴上端处,与排水弯管(13)通过螺栓固定连接,其一端将导轴承二(14)压紧,另一端安装有机械密封(16),所述压盖(15)内侧与主轴(6)之间设置有环状径向空间,所述环状径向空间装有螺旋式叶轮(19),除此之外,所述压盖(15)的上法兰和下法兰一侧分别开有的压盖入流孔(c)和压盖出流孔(e)与所述环状径向空间实现联通,所述压盖入流孔(c)联通于所述环状径向空间的低气压侧,所述压盖出流孔(e)联通于所述径向环状空间的高气压侧;
所述扬水管(7)的管外侧设置有一环状密封式的热风箱(8),所述热风箱(8)以焊接的形式固定连接与扬水管(7)中部附近,所述扬水管(7)外侧与热风箱(8)形成的内部空间内设置有若干相间的环状内壁导流换热片(81)、外壁导流换热片(82),同时,热风箱(8)在底部和顶部一侧分别开有热风箱入流孔(a)和热风箱出流孔(b);
所述热风箱出流孔(b)与压盖入流孔(c)相连;压盖入流孔(e)与阀门三(9)、单向阀(21)串联后再和阀门二(20)并联,之后接入气压储罐(22);所述溢流管(10)分别串联阀门一(17)和气液分离装置(18),其中气液分离装置(18)同样泡在加热储罐内的流体介质中,所述气液分离装置(18)的气体出口与热风箱入流孔(a)相连,液体出口则通入加热储罐的流体介质中。
2.如权利要求1中所述的一种立式高温重金属泵用热风循环***,其特征在于:所述导轴承一(5)与主轴(6)的径向间隙为0.1-0.6mm。
3.如权利要求1中所述的一种立式高温重金属泵用热风循环***,其特征在于:所述轴护套(12)与主轴(6)的单边径向间隙为2-4mm。
4.如权利要求1中所述的一种立式高温重金属泵用热风循环***,其特征在于:所述导轴承二(14)与主轴(6)的单边径向间隙为2-4mm。
5.如权利要求1中所述的一种立式高温重金属泵用热风循环***,其特征在于:所述内壁导流换热片(81)与外壁导流换热片(82)等距交替布置。
6.如权利要求1中所述的一种立式高温重金属泵用热风循环***,其特征在于:所述导轴承一(5)、导轴承二(14)、压盖(15)、螺旋式叶轮(19)均采用耐高温材质制成。
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