一种高温泵轴承冷却余热回收系统的制作方法

文档序号:12440549研发日期:2016年阅读:528来源:国知局
技术简介:
本发明针对高温熔盐泵轴承冷却效率低、水资源浪费的问题,提出通过热泵循环系统结合肋片优化设计,实现高效冷却与余热回收。系统利用逆卡诺循环原理,采用三角形铝制肋片分段错排结构增强换热,同时集成风冷模块作为备用,既延长轴承寿命又实现能源再利用,达到节能减排效果。
关键词:高温泵轴承冷却,余热回收系统,热泵技术

本发明涉及高温泵轴承冷却领域,特别涉及一种高温泵轴承冷却余热回收系统。



背景技术:

高温熔盐泵是一种化工泵,通常输送的介质温度在200℃到460℃之间,甚至更高。目前设计这种泵最大的难题是如何保证高温条件下泵的正常运行以及提高其上轴承的使用寿命。

目前,国内外厂商所设计的冷却系统多为风冷却结构和水冷却结构。水冷的方式对轴承的冷却是有效的,通常轴承的更换周期在6个月以上,但目前的设计所需冷却水的量大且不能很好的回收水资源,造成较大的浪费。风冷却的方式对轴承的冷却效果也不理想,出现了上轴承损坏的现象。

一种高温泵轴承冷却余热回收系统着眼于目前高温熔盐泵轴承冷却技术存在的问题,利用热泵系统的制热循环并设计肋片布置方式使轴承冷却达到更好的效果,此外热泵循环系统实际可作为热泵热水器提供用户可使用的热水。该装置结构简单,安装方便,而且具备相对稳定的热源,可以提高热泵循环的效率。



技术实现要素:

针对现有技术中存在不足,本发明提供了一种高温泵轴承冷却余热回收系统,实现高温泵上轴承的冷却又可以回收能量,起到节能减排的作用。

本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的。

一种高温泵轴承冷却余热回收系统,包括泵轴承箱体、膨胀阀、干燥过滤器、水冷模块、压缩机、汽液分离器;所述泵轴承箱体通过管道依次连接膨胀阀、干燥过滤器、水冷模块、压缩机和汽液分离器,并形成闭合回路;所述泵轴承箱体内部设有热交换区,所述热交换区焊接有分段交错排列的肋片组。

进一步,所述肋片组中肋片形状呈三角形。

进一步,交错排列的所述肋片组中每排肋片长度相同。

进一步,所述肋片组与主轴中心线成18°~20°。

进一步,所述肋片组材料为铝。

进一步,还包括风冷模块,所述风冷模块通过管道连接在干燥过滤器和水冷模块之间。

进一步,所述管道中添加制冷剂。

进一步,所述制冷剂为R134a。

本发明的有益效果:

1.本发明所述高温泵轴承冷却余热回收系统,各个部件的生产技术比较成熟,结构简单,安装方便;

2.本发明所述高温泵轴承冷却余热回收系统,合理、有效地利用了流体流动、对流换热、及热交换原理,系统的传热效率高,可实现高温泵上轴承的有效冷却。

3.本发明所述高温泵轴承冷却余热回收系统,利用逆卡诺循环原理结合热泵技术既能实现高温泵上轴承的冷却又可以回收能量,起到节能减排的作用。

附图说明

图1为本发明所述高温泵轴承冷却余热回收系统示意图。

图2为本发明所述轴承箱体结构示意图。

图3为本发明所述肋片组立体图。

图4为本发明所述肋片组俯视图。

图5为本发明所述肋片组局部图。

图中:

1-轴承箱体;2-膨胀阀;3-干燥过滤器;4-风冷模块;5-余热回收管道;6-水冷模块;

7-压缩机;8-管道;9-汽液分离器;10-肋片组。

具体实施方式

下面结合附图以及具体实施例对本发明作进一步的说明,但本发明的保护范围并不限于此。

结合图1和图2所示,一种高温泵轴承冷却余热回收系统,包括泵轴承箱体1、膨胀阀2、干燥过滤器3、水冷模块6、压缩机7、汽液分离器9;所述泵轴承箱体1通过管道8依次连接膨胀阀2、干燥过滤器3、水冷模块6、压缩机7和汽液分离器9,并形成闭合回路;所述泵轴承箱体1内部设有热交换区,所述热交换区焊接有分段交错排列的肋片组10。所述肋片组10中肋片形状呈三角形,材料为铝,所述肋片组10与主轴中心线成18°~20°,交错排列的所述肋片组10中每排肋片长度相同。其中,水冷模块6设计为套管式换热器,内管为紫铜管轧制的低翅片管,外管为无缝钢管,冷却介质为冷却水。

还包括风冷模块4,所述风冷模块4通过管道8连接在干燥过滤器3和水冷模块6之间。当水冷模块6发生故障的情况下,开启风冷模块4以保障高温泵轴承能够继续得到冷却。风冷模块4设计为翅片式换热器,采用连续整体式铝套片,冷却介质为空气。

为了加快冷却时间和加强冷却效果,所述管道8中添加制冷剂,所述制冷剂为R134a。

工作过程利用逆卡诺循环的原理和传热原理,实现轴承的冷却以及能量的回收。制冷剂在轴承端吸收由轴下端传导上来的热量,进而发生相变转化为制冷剂蒸汽。制冷剂蒸汽通过管道8和汽液分离器9进入压缩机7,通过压缩机7的作用进一步加压升温,然后通过管道8输送到水冷模块6中。在水冷模块6中制冷剂蒸汽与冷却水换热,冷却水升温排出供用户使用,制冷剂则降温后经干燥过滤器3干燥过滤。膨胀阀2对制冷剂产生降压作用,降压降温后的制冷剂又通过管道8回到泵上轴承外箱体,从而形成整个循环系统。在整个系统中泵轴承箱体1实际充当热源的作用,通过在热交换区设有分段错排布置的肋片组10,增加热源处的扰流效果,强化换热。热泵循环系统与泵轴承箱体构成一个整体系统,从而达到轴承冷却与余热回收的作用。改变传统的整体式肋片布置方式,采用三角肋片分段错排布置,并与主轴线形成一定夹角。通过以上措施可以增大换热面积,增强换热流体的扰动,因此在实现热泵系统冷却功能的同时强化了传热,能够更有效的冷却轴承。

所述实施例为本发明的优选的实施方式,但本发明并不限于上述实施方式,在不背离本发明的实质内容的情况下,本领域技术人员能够做出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本发明的保护范围。

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