一种热水泵的机械密封自冷却结构的制作方法

本发明涉及泵的技术领域，具体涉及到热水泵机械密封结构，尤其是一种热水泵的机械密封自冷却结构。

背景技术

输送热介质的热水泵广泛应用于冶金、电力、轻纺、石油、化工、化肥、制药、造纸、环保、橡胶、采暧、余热利用等行业中，由于热水泵输送的是高温介质，介质温度一般处于120~150℃，高温介质在泵送过程中把热量传递给泵系统，会引起泵整体温度升高，也就导致泵各部件工作环境的改变，对泵的安全运行造成一定的影响，尤其对泵的轴封和轴承的可靠运行影响较大。

泵的轴封通常采用机械密封，常规机械密封的工作温度一般要求小于110℃，因此，对于输送高温介质的热水泵，为了保证泵的可靠性，必须要对泵的机械密封进行冷却，通常采用强制冷却方式，即外接冷却水对泵用机械密封进行冲洗，达到冷却、润滑目的，从而保证机械密封工作环境。然而，上述强制冷却方式需要大量冷却水，一般采用自来水，工作时冷却供水不能停止，否则会烧毁机械密封，从而需要消耗大量水资源，导致能耗增加；另一方面，在实际使用时经常无法设置配套的冷却水管道系统，无法给热水泵配备冷却水，给用户带来极大不便。为此，需要对热水泵的机械密封冷却方式进一步技术改进和升级，以达到满足工程和用户的需要。

技术实现要素：

本发明的目的是克服热水泵采用外接冷却水的强制冷却方式带来的不能停水和浪费能源等方面的不足，以及解决现场无冷却水不能使用热水泵的问题，提出一种高效节能的热水泵的机械密封自冷却结构，将现有热水泵的强制冷却方式改进为自冷却方式，采用输送冷却后的介质对泵用机械密封进行冷却和润滑，不需要外接冷却水就能正常使用热水泵。

本发明的技术解决方案：一种热水泵的机械密封自冷却结构，其结构包括热水泵，安装于热水泵上的机械密封冷却室19，和外接与热水泵外部的冷却器，其中机械密封冷却室19设于热水泵的中部管道外侧，热水泵的热水泵出口1侧壁上设有输送介质引出口2，输送介质引出口2通过高温水管3连接冷却器上的冷却器进口7，冷却器上的冷却器出口11通过冷却水管13与机械密封冷却室19外侧的机械密封冷却液进口18连接。

所述的冷却器包括螺母5、螺栓6、冷却器进口7、冷却器压盖8、迷宫通道a隔板9、迷宫通道10、冷却器出口11、密封垫12、冷却器底座14、冷却器散热片15、迷宫通道b隔板16；其中冷却器压盖8的上表面对称设有贯通的冷却器进口7和冷却器出口11，下表面等距离地并列设有若干迷宫通道a隔板9；冷却器底座14整体呈立方体结构，内部设有方形空腔，冷却器底座14的底部上表面等距离地并列设有若干迷宫通道b隔板16；迷宫通道a隔板9和迷宫通道b隔板16的宽度等于冷却器底座14内部空腔的宽度，高度略小于冷却器底座14内部空腔的高度；冷却器压盖8的下表面、迷宫通道a隔板9、迷宫通道b隔板16和冷却器底座14的底部上表面共同组成迷宫通道10；冷却器压盖8和冷却器底座14通过若干对螺母5和螺栓6相锁紧固定，其接触面设有密封垫12，冷却器底座14的外侧各表面均设有冷却器散热片15；所述的高温水管3上设有阀门4；所述的机械密封冷却室19包括机械密封17、机械密封冷却液进口18、节流通道20、叶轮回流孔21、叶轮22；其中机械密封17设于热水泵中部轴承外壳处，机械密封冷却液进口18设于机械密封冷却室19的侧壁上，机械密封冷却室19经过节流通道20、叶轮回流孔21与叶轮22的进口相连通。

本发明的优点：

1）采用自身输送的高温介质经冷却后对泵用机械密封进行冷却、润滑，不需要外接冷却水，杜绝断水造成泵用机械密封烧毁的情况；

2）解决现场无冷却水不能使用热水泵的问题，方便用户，节约能源，无任何污染，且结构可靠、简单。

附图说明

附图1是本发明的纵剖面构造图。

附图2是图1的m—m剖视图。

图中1是热水泵出口、2是输送介质引出口、3是高温水管、4是阀门、5是螺母、6是螺栓、7是冷却器进口、8是冷却器压盖、9是迷宫通道a隔板、10是迷宫通道、11是冷却器出口、12是密封垫、13是冷却水管、14是冷却器底座、15是冷却器散热片、16是迷宫通道b隔板、17是机械密封、18是机械密封冷却液进口、19是机械密封冷却室、20是节流通道、21是叶轮回流孔、22是叶轮。

具体实施方式

如图1所示，一种热水泵的机械密封自冷却结构，其结构包括热水泵，安装于热水泵上的机械密封冷却室19，和外接与热水泵外部的冷却器，其中机械密封冷却室19设于热水泵的中部管道外侧，热水泵的热水泵出口1侧壁上设有输送介质引出口2，输送介质引出口2通过高温水管3连接冷却器上的冷却器进口7，冷却器上的冷却器出口11通过冷却水管13与机械密封冷却室19外侧的机械密封冷却液进口18连接。

如图1、图2所示，所述的冷却器包括螺母5、螺栓6、冷却器进口7、冷却器压盖8、迷宫通道a隔板9、迷宫通道10、冷却器出口11、密封垫12、冷却器底座14、冷却器散热片15、迷宫通道b隔板16；其中冷却器压盖8的上表面对称设有贯通的冷却器进口7和冷却器出口11，下表面等距离地并列设有若干迷宫通道a隔板9；冷却器底座14整体呈立方体结构，内部设有方形空腔，冷却器底座14的底部上表面等距离地并列设有若干迷宫通道b隔板16；迷宫通道a隔板9和迷宫通道b隔板16的宽度等于冷却器底座14内部空腔的宽度，高度略小于冷却器底座14内部空腔的高度；冷却器压盖8的下表面、迷宫通道a隔板9、迷宫通道b隔板16和冷却器底座14的底部上表面共同组成迷宫通道10；冷却器压盖8和冷却器底座14通过若干对螺母5和螺栓6相锁紧固定，其接触面设有密封垫12，冷却器底座14的外侧各表面均设有冷却器散热片15。

所述的高温水管3上设有阀门4，可根据需要调节液体介质进入迷宫通道10的流量。

所述的机械密封冷却室19包括机械密封17、机械密封冷却液进口18、节流通道20、叶轮回流孔21、叶轮22；其中机械密封17设于热水泵中部轴承外壳处，机械密封冷却液进口18设于机械密封冷却室19的侧壁上，机械密封冷却室19经过节流通道20、叶轮回流孔21与叶轮22的进口相连通，形成完整的热水泵机械密封自冷却系统。

其工作方法，包括如下步骤：

1）旋转的叶轮22泵送高温液体介质，并对输送的液体介质作功，从叶轮22中获得能量而升温的液体介质，即高温液体介质从叶轮22的出口流至热水泵出口1，高温液体介质具有较高的压能和动能，在该压能的作用下，高温液体介质从输送介质引出口2流出，通过高温水管3、阀门4流入冷却器进口7内，进入迷宫通道10，由阀门4根据需要调节进入迷宫通道10的流量；

2）迷宫通道10设计为曲折形状，高温液体介质在迷宫通道10内流动路线较长、流动较慢，有利于向外传递热量，迷宫通道10迅速将热量传递给设置在冷却器底座14外面四周上的冷却器散热片15上，通过冷却器散热片15高效地向外散热，因此，高温液体介质在迷宫通道10内流动过程中逐渐降低温度，待到冷却器出口11时，高温液体介质的温度已冷却到接近常温，完全能够满足机械密封的冷却要求；

3）从冷却器出口11流出的液体介质通过冷却水管13引入到机械密封冷却液进口18，进入到机械密封冷却室19内，用这接近常温介质对机械密封17进行冷却、润滑，从而保证了机械密封17的工作环境，使机械密封17能够安全可靠长寿命地工作，在机械密封冷却室19出口设置节流通道20，对流入机械密封冷却室19的液体介质起节流作用，保证机械密封17冷却润滑所需要的压力，对机械密封17冷却润滑后的介质通过机械密封冷却室19、节流通道20、叶轮回流孔21回流到叶轮22进口，再次被叶轮22抽送，重复步骤1）的工序；至此，完成从热水泵出口1上的输送介质引出口2引出高温液体介质，经迷宫通道10、散热片15冷却后，对机械密封17进行冷却润滑，最后再回到叶轮22进口自冷却循环，整个循环完全封闭，对外界无任何污染，且节能环保，不用外接冷却水，可适用于多种热水泵的工作环境。