[实用新型]耐高温、超高压动压平衡无泄漏泵

说明书

[技术领域]

本实用新型涉及液体输送泵类产品领域，具体涉及一种适用于高温、超高压、超小流量、含颗粒，要求介质无泄漏输送的泵装置。

[背景技术]

煤直接液化技术是近年才发展成熟起来的一项新技术，目前全世界尚无工业化运行经验，我国的神华煤制油装置是世界上首家煤直接液化工业化装置，目前也只是安装调试尚未投产。因工作条件要求极为苛刻，所有关键设备均为进口，价格十分昂贵，急需国产化替代。北京煤炭科学总院是其工艺技术的主要设计单位。其微型煤液化装置为大型工业化装置的雏形。该装置中的反应器底部循环泵工作条件十分复杂，输送反应器底部沉降液在反应器不断循环充分反应，其工作温度高达455～500℃，系统压力达20Mpa，介质中含颗粒度小于200目质量浓度20％～30％固体粉煤颗粒，流量超小仅为0.3m³/h，并含有饱和腐蚀介质H₂和SH₂，在高温下与空气接触会自燃，介质绝对不能泄露，国内在此方面尚属空白。

[实用新型内容]

本实用新型的目的是提供一种包括煤制油在内输送高温、超高压、超小流量、含颗粒、不允许泄漏介质输送的新型无泄漏泵装置。

为实现上述目的，本实用新型提出一种耐高温、超高压动压平衡无泄漏泵，包括泵体、叶轮、中间段、内泵盖、机械密封及电机，其特征在于：还包括压力平衡体，所述的机械密封采用阻隔机械密封，压力平衡体的一端采用辅助管件与阻隔机械密封的静环相连通，压力平衡体的另一端采用辅助管件与电机定子、转子之间的空腔相连通，所述的采用带润滑油循环驱动叶轮的加长轴外循环冷却滚动轴承耐高压屏蔽电机。

所述的带润滑油循环驱动叶轮的加长轴外循环冷却滚动轴承耐高压屏蔽电机包括定子壳体、定子、转子、滚动轴承，定子和转子之间的空腔装有润滑油，定子壳体上设有冷却腔，冷却腔内装有润滑油，转子上设有一副叶轮，定子壳体上的冷却腔采用冷却蛇管与定子、转子之间的空腔相连通。

所述的中间段上设有外冷却腔、带减压螺旋式颗粒阻拦槽，内泵盖上设有外压冲洗腔。

所述的中间段和电机分别设有独立的外冷却接口管，外冷却接口管分别与中间段和电机设置的冷却腔相连通。

所述的泵的进口位于泵体涡壳部分的中央，泵的出口管在泵体涡壳部分的切线方向，该出口管由等直径的喉部段和呈锥形的扩散段两部分组成。

本实用新型现有技术相比，一方面控制叶轮与泵体和盖板间隙从而保证水力性能，另一方面保证阻隔机械密封定位准确。把机械密封和屏蔽电机结合起来实现高温、高压、超小流量、含颗粒介质的无泄漏输送，当内泵盖的减压螺旋式颗粒阻拦槽和外压冲洗腔堵塞时，阻隔机械密封可保证短时间内(200小时)仍可稳定工作，阻挡颗粒进入屏蔽电机避免轴承损坏和电机故障。

[附图说明]

图1是本实用新型的结构图；

图2是本实用新型的侧面图。

参见图1、图2，1为泵体，2为叶轮，3为泵盖、4为中间段，5为内泵盖，6为热交换管，7为阻隔机械密封部件，8为电机，9为压力平衡体，10、11、12及13为外冷却接口管。

[具体实施例]

一种耐高温、超高压动压平衡无泄漏泵包括一个涡壳式泵体1、位于泵体内的开放式叶轮2，位于泵体后端的泵盖3、位于泵盖后端的带外冷却腔的中间段4、固定于中间段上的带减压螺旋式颗粒阻拦槽和外压冲洗腔的内泵盖5和降温热交换管6、位于中间段上的专用阻隔机械密封部件7、带润滑油循环驱动叶轮的加长轴外循环冷却滚动轴承耐高压屏蔽电机8和位于外侧的压力平衡体9、中间段和屏蔽电机分别有独立的外冷却接口管10、11和12、13组成。泵的进口位于泵体涡壳部分的轴向中央，泵的出口管在泵体涡壳部分的切线方向，该出口管由等直径的喉部段和呈锥形的扩散段两部分组成。来自泵端或引管端的液体高压一端作用于阻隔机械密封部件的静环一侧，另一端通过动压平衡装置中的压力平衡体传递给电机壳体内的阻隔机械密封部件的静环另一侧，而动静、环间则无系统压差，从而保证了机械密封可靠稳定工作。通过利用阻隔机械密封部件7和压力平衡体9实现了在高压下机械密封零附加力工作，结合润滑油外循环冷却滚动轴承屏蔽电机8，实现了高温、高压、超小流量、含颗粒介质的无泄漏输送。

泵启动前向泵内注介质液，介质液在泵盖和中间段间形成保温隔热屏静液区，高温介质热传递在此阻隔，中段体上的外冷却腔和热交换管带走残余大部分的传导热，屏蔽电机的外循环冷却系统在内部润滑油循环驱动叶轮驱动下，通过热交换管与外冷却液热交换，进一步带走剩余的小部分传导热，同时带走电机工作时的发热量；减压螺旋式颗粒阻拦槽和外压冲洗腔引入高压溶剂液一方面阻隔颗粒进入，另一方面通过电机和中段体间设置的等压力平衡装置使屏蔽电机内压力和中间段内压力时时同步，既保证阻隔机械密封动静环间额外压差零，可靠工作，又通过时时动压平衡保证转子无附加轴向载荷。同时对轴起部分冷却作用；阻隔机械密封在正常情况下仅密封阻隔屏蔽电机润滑油和介质溶剂，在减压螺旋式颗粒阻拦槽和外压冲洗腔堵塞时，阻隔机械密封可保证短时间内(200小时)仍可稳定工作，阻挡颗粒进入屏蔽电机，避免轴承损坏和电机故障；加长轴滚动轴承式屏蔽电机式结构，一方面保证叶轮与泵体和盖板间隙从而保证水力性能，另一方面保证阻隔机械密封定位准确。这样就把机械密封和屏蔽电机结合起来实现高温、高压、超小流量、含颗粒介质的无泄漏输送。