高温高压重载荷离心泵制造技术

本实用新型专利技术提供了一种高温高压重载荷离心泵，包括泵体、泵盖、轴承箱和泵轴；泵体采用双蜗壳、加大流道横截面面积设计，其表面设置有散热、加强筋板；泵盖内安装有机封和环形冷却水腔；轴承箱位于泵盖的外侧，其内部设置有轴承、两个半环形冷却水腔、冷却油腔和螺旋弹簧状内嵌多管束换热器，两个半环形冷却水腔位于轴承的上方，冷却油腔和螺旋弹簧状内嵌多管束换热器位于轴承的下方；泵轴的一部分位于泵体内，泵轴的另一部分穿过泵盖和轴承箱之后延伸到轴承箱之外，并将轴承、机封、叶轮连接成一个整体转子部件；在轴承箱外侧的泵轴上装有轴流式强制冷却风扇和防护罩。本实用新型专利技术能有效保证离心泵的结构可靠性和运行安全性。

High temperature, high pressure and heavy load centrifugal pump

【技术实现步骤摘要】
高温高压重载荷离心泵
本技术属于离心泵制造
，特别涉及一种高温高压重载荷离心泵。
技术介绍
公告号为CN104763682A的技术专利公开了一种耐高温高压卧式单级悬臂泵，包括压力泵壳、泵盖、叶轮、泵轴、水冷夹套、前轴承箱盖、前端轴承隔离器、轴承箱、圆柱滚子轴承、甩油环装置、大压力角成组滚珠推力轴承、后轴承箱盖、后端轴承隔离器、大体积油池、风扇、卸压衬套、可视恒油位给油器、防松叶轮螺母装置、压力泵壳耐磨环、叶轮耐磨环、集装式机械密封和法兰盲板，所述压力泵壳中心轴向依次设有进液孔和叶轮腔，侧壁设有排液孔，所述叶轮腔与进液孔相连通，侧面与排液孔相连通，所述进液孔内壁圆周均布设有分流板，所述分流板轴向设置，所述压力泵壳的叶轮腔外端与泵盖固定连接，叶轮腔内端内壁设有压力泵壳耐磨环，所述叶轮腔内设有叶轮，泵轴一端与叶轮固定连接，另一端经轴承箱、轴承箱盖与动力源相连接，所述叶轮的进液端外缘设有叶轮耐磨环，所述压力泵壳耐磨环与叶轮耐磨环间隙配合，所述泵盖套在泵轴上，内端内腔经泄压衬套与叶轮密封连接，外端内腔经机械密封与泵轴相密封连接，所述外端面以轴心为中心设有环形水冷夹套，所述水冷夹套经连接孔连接外部水源，所述轴承箱采用带散热片和油池的轴承箱，所述轴承箱上设有可视恒油位给油器和可视油窗，所述轴承箱底部侧壁设有排污球阀，所述轴承箱前端的前轴承箱盖经前轴承隔离器与泵轴相连接，后端的后轴承箱盖经后轴承隔离器与泵轴相连接，所述油池内设有甩油环装置，甩油环装置固定在泵轴上。CN104763682A号技术专利虽然在一定程度上解决了耐高温、高压的问题，但是，该技术专利也存在一些技术缺陷，主要是泵壳表面的热交换面积较小、热交换速度较慢、热交换效率较低，从而导致其轴承难以得到充分的冷却、润滑。此外，该技术专利还存在高压下由于泵强度的不足而可能导致泵壳发生变形、爆裂泄漏或者爆炸事故的风险。上述技术缺陷也使得该技术专利难以适用复杂、恶劣的介质工况。
技术实现思路
本技术提供了一种高温高压重载荷离心泵，其目的旨在克服上述现有技术的缺陷。该目的是通过下述技术方案实现的：一种高温高压重载荷离心泵，包括：泵体；泵体采用双蜗壳、加大流道横截面面积设计，其表面设置有散热、加强筋板；所谓加大流道横截面面积设计，是指泵体的各流道横截面面积大于采用传统离心泵设计公式算得的各流道横截面面积；泵盖；泵盖内安装有机封，泵盖内还设置有环形冷却水腔；轴承箱；轴承箱位于泵盖的外侧，轴承箱的内部设置有轴承、两个半环形冷却水腔、冷却油腔和螺旋弹簧状内嵌多管束换热器，两个半环形冷却水腔位于轴承的上方，冷却油腔和螺旋弹簧状内嵌多管束换热器位于轴承的下方；泵轴；泵轴的一部分位于泵体内，泵轴的另一部分穿过泵盖和轴承箱之后延伸到轴承箱之外，并将轴承、机封、叶轮连接成一个整体转子部件，在轴承箱外侧的泵轴上装有轴流式强制冷却风扇和防护罩。在上述技术方案的基础上，本技术可附加下述技术手段，以便更好地克服现有技术的缺陷：沿着泵体的周向，在泵体口环处、前腔中间位置、泵体中分面和泵体后腔法兰处共设置4个环形散热、加强筋板，沿着泵体1的径向等角度间隔设置12个径向散热、加强筋板，所述4个环形散热、加强筋板与所述12个径向散热、加强筋板交错连接形成蜘蛛网状结构。进一步地，泵体采用加大流道横截面面积15％～30％设计，即各流道横截面面积Aj满足关系式：Aj＝K×Ai，式中：Ai是采用传统离心泵设计公式算得的各流道横截面面积，系数K＝1+(15％～30％),i＝1,2…8,为使流道过渡顺畅、水力性能更好，其第1、2个流道的横截面形状为梨形，第3至8个流道的横截面形状为圆形。进一步地，轴承箱的表面设置有平行叶栅型散热、加强筋板。进一步地，泵轴为加粗10％～15％设计，其最小轴径Dmin满足关系式：Dmin＝kdmin,式中：dmin是采用传统离心泵设计公式算得的最小轴径，Mt为泵轴传递的扭矩，[τ]为材料许用应力，系数k＝1+(10％～15％)。进一步地，泵轴(12)为短悬臂比设计，轴端叶轮处的悬臂比小于1.5倍。这种设计使得本技术结构紧凑，强度更高。与包括CN104763682A号技术专利在内的、传统的普通离心泵相比，本技术具有以下有益效果：1、经过CAE有限元分析、实验及工程项目现场验证，本技术所采用的结构设计比常规离心泵结构设计散热更快，强度更安全、可靠，不仅适用于输送高温高压介质的工况，而且能高效率地降低泵体、轴承箱、轴承和泵轴材料的温度，保证各部件材料的常规属性,如许用应力应变等，使轴承得到充分的冷却、润滑，从而有效地延长了其使用寿命、确保离心泵的结构可靠性和运行安全性。2、泵结构设计更紧凑、更全面、更合理、强度更高，特别适合在复杂、恶劣的介质工况条件下，例如在高温高压重载荷介质工况条件下推广应用。附图说明图1为本技术的一个实施例的二维结构示意图；图2为本技术的一个实施例的三维结构示意图；图3为本技术的一个实施例中的散热、加强筋板的结构示意图；图4A为本技术的一个实施例中的半环形冷却水腔的示意图；图4B为图4A的a—a剖面图；图5A为本技术的一个实施例中的螺旋弹簧状、内嵌多管束换热器示意图；图5B为图5A的端部平面放大图；图6是本技术的一个实施例与普通离心泵的热力耦合分析许用压力-温度(P-T)曲线对比图。具体实施方式以下结合附图，介绍本技术的一个实施例及其设计思路。如图1、图2所示，一种高温高压重载荷离心泵，包括：泵体1；泵体1采用双蜗壳3、加大流道横截面面积设计，其表面设置有散热、加强筋板2；泵盖5；泵盖5内安装有机封7，泵盖5内还设置有环形冷却水腔6；轴承箱8；轴承箱8位于泵盖5的外侧，轴承箱8的内部设置有轴承11、两个半环形冷却水腔9(两个半环形冷却水腔9的形状、结构详见图4A和图4B)、冷却油腔15和螺旋弹簧状内嵌多管束换热器16(螺旋弹簧状内嵌多管束换热器16的形状、结构详见图5A和图5B)，两个半环形冷却水腔9位于轴承11的上方，冷却油腔15和螺旋弹簧状内嵌多管束换热器16位于轴承11的下方；泵轴12；泵轴12的一部分位于泵体1内，泵轴12的另一部分穿过泵盖5和轴承箱8之后延伸到轴承箱8之外，并将轴承11、机封7、叶轮4连接成一个整体转子部件，在轴承箱8外侧的泵轴12上装有轴流式强制冷却风扇13和防护罩14。在本实施例中，泵体1表面所设置的散热、加强筋板2兼有散热和加强泵体1的结构强度两种功能，故命名为散热、加强筋板。如图3所示，作为一种优选的实施方式，本实施例沿着泵体1的周向，在泵体口环处、前腔中间位置、泵体中分面和泵体后腔法兰处共设置4个环形散热、加强筋板201，沿着泵体1的径向等角度间隔设置12个径向散热、加强筋板202，所述4个环形散热、加强筋本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高温高压重载荷离心泵，包括：/n泵体(1)；/n泵盖(5)；泵盖(5)内安装有机封(7)，泵盖(5)内还设置有环形冷却水腔(6)；/n轴承箱(8)；轴承箱(8)位于泵盖(5)的外侧，轴承箱(8)的内部设置有轴承(11)、两个半环形冷却水腔(9)、冷却油腔(15)和螺旋弹簧状内嵌多管束换热器(16)，两个半环形冷却水腔(9)位于轴承(11)的上方，冷却油腔(15)和螺旋弹簧状内嵌多管束换热器(16)位于轴承(11)的下方；/n泵轴(12)；泵轴(12)的一部分位于泵体(1)内，泵轴(12)的另一部分穿过泵盖(5)和轴承箱(8)之后延伸到轴承箱(8)之外，并将轴承(11)、机封(7)、叶轮(4)连接成一个整体转子部件，在轴承箱(8)外侧的泵轴(12)上装有轴流式强制冷却风扇(13)和防护罩(14)；/n其特征在于：泵体(1)采用双蜗壳(3)、加大流道横截面面积设计，其表面设置有散热、加强筋板(2)。/n

【技术特征摘要】
1.一种高温高压重载荷离心泵，包括：
泵体(1)；
泵盖(5)；泵盖(5)内安装有机封(7)，泵盖(5)内还设置有环形冷却水腔(6)；
轴承箱(8)；轴承箱(8)位于泵盖(5)的外侧，轴承箱(8)的内部设置有轴承(11)、两个半环形冷却水腔(9)、冷却油腔(15)和螺旋弹簧状内嵌多管束换热器(16)，两个半环形冷却水腔(9)位于轴承(11)的上方，冷却油腔(15)和螺旋弹簧状内嵌多管束换热器(16)位于轴承(11)的下方；
泵轴(12)；泵轴(12)的一部分位于泵体(1)内，泵轴(12)的另一部分穿过泵盖(5)和轴承箱(8)之后延伸到轴承箱(8)之外，并将轴承(11)、机封(7)、叶轮(4)连接成一个整体转子部件，在轴承箱(8)外侧的泵轴(12)上装有轴流式强制冷却风扇(13)和防护罩(14)；
其特征在于：泵体(1)采用双蜗壳(3)、加大流道横截面面积设计，其表面设置有散热、加强筋板(2)。


2.如权利要求1所述的高温高压重载荷离心泵，其特征在于：沿着泵体(1)的周向，在泵体口环处、前腔中间位置、泵体中分面和泵体后腔法兰处共设置4个环形散热、加强筋板(201)，沿着泵体(1)的径向等角度间隔设置12...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒙盛吉，
申请(专利权)人：广东肯富来泵业股份有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44