[发明专利]一种组装式的高速低温离心泵

说明书

本发明涉及一种组装式的高速低温离心泵。技术方案是：一种组装式的高速低温离心泵，包括通过悬架轴承部件与齿轮箱固定连接且由承重支架支撑的泵壳、固定在高速轴的前端且位于泵壳内腔中的诱导轮、固定在诱导轮后端的高速轴上且位于泵壳内腔的离心叶轮以及安装在泵壳后部与高速轴之间的密封装置，所述泵壳背向的齿轮箱的一端还连通低温流体进口管道；其特征在于：所述泵壳内腔中按前后方向依次安装有前腔组件、带有出口管道的内泵壳以及后腔组件，并且前腔组件、内泵壳以及后腔组件的部分轮廓面与泵壳的内腔表面之间形成一内循环腔。该泵体应能有效解决低温离心泵内流体的低温高压问题，同时保证低温离心泵密封可靠，防止泵内低温流体气蚀。

技术领域

本发明涉及一种组装式的高速低温离心泵，用于不同场合不同低温流体传输。

背景技术

低温流体是标准沸点低于123K的那些流体，如液氦、液氢、液氮、液氧和空气等。低温泵是在石油、空分、化工装置以及航天发动机中用来输送低温液体(如液氧、液氮、液氩、液态烃和液化天然气等)的特殊泵，它与一般的泵不同，它要在液体输送过程中保持低温，尽可能减少冷量损失，否则其间液体汽化会导致低温泵停止工作。因为要在低温条件下工作，对其材料、结构都有一定的要求，安装、运行方式等与一般的泵也有所不同。所以低温离心泵在设计时，需要重点解决两个问题：一是低温液体的保温问题，二是低温离心泵内气蚀的问题。由于低温离心泵的低温高压的工作状况，国内目前并没有很好设计方案，都是引进国外先进制作工艺来解决。

此外，还需要针对离心泵低温输送介质的特殊性、离心泵内不良流动及其引起的热损耗对介质热力学状态的影响，提出可行的结构保温和轴端密封设计方案。中国专利申请 201620131794.X提出的“一种双密封低温离心泵”，通过双密封结构保证高速泵的可靠密封，高速轴前端设置有介质机械密封，介质机械密封后端设置有辅助密封。但该泵的介质机械密封和辅助密封之间设置有空腔，空腔内设置有冷却水，无法用于液氧、液氢等极冷低温流体的输送。中国专利申请201520325501.7提出的“立式低温离心泵”，泵体、连接架、电机壳是自下而上依次连接的。该泵的离心泵泵体，泵壳直接接触空气，该离心泵运输超低温介质时，泵壳外部极易结冰，造成冷量的流失。

发明内容

本发明的目的是克服上述背景技术的不足，提出一种结构简单，能够适应多种低温介质和传输环境的组装式低温离心泵，该泵体应能有效地解决低温离心泵内流体的低温高压问题，同时也能保证低温离心泵密封可靠，防止泵内低温流体气蚀。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种组装式的高速低温离心泵，包括通过悬架轴承部件与齿轮箱固定连接且由承重支架支撑的泵壳、固定在高速轴的前端且位于泵壳内腔中的诱导轮、固定在诱导轮后端的高速轴上且位于泵壳内腔的离心叶轮以及安装在泵壳后部与高速轴之间的密封装置，所述泵壳背向的齿轮箱的一端还连通低温流体进口管道；其特征在于：所述泵壳内腔中按前后方向依次安装有前腔组件、带有出口管道的内泵壳以及后腔组件，并且前腔组件、内泵壳以及后腔组件的部分轮廓面与泵壳的内腔表面之间形成一内循环腔；所述前腔组件上制作有若干径向贯通内循环腔与低温流体进口管道的进口孔，以使内循环腔内的低温流体喷向诱导轮进口的前端；所述出口管道上则制作有若干个贯穿内泵壳的出口孔。

所述述前腔组件的内壁与诱导轮接壤处，布置有若干圈环绕内壁且与诱导轮螺旋方向相反的螺旋小槽；用于进一步增加低温流体压力，并能有效地提高汽蚀余量。

所述泵盖与悬架轴承部件之间设置有隔热腔，该隔热腔充入的保护气体为氮气。

所述隔热腔中，泵盖与高速轴之间设置有若干密封装置，以防止低温流体泄漏。

所述进口孔数量为四个，环绕的前腔组件圆周方向均匀分布。从进口孔喷出的低温流体，一能破坏诱导轮前部流场流动，抑制诱导轮前缘空泡产生；二能阻断回流，减少能量损失。