一种具有防冻功能的多级泵的制作方法

1.本实用新型涉及多级泵技术领域，具体涉及一种具有防冻功能的多级泵。


背景技术：

2.在我国长江流域及其以北地区，冬季室外温度通常会达到零摄氏度以下，液体特别是水容易发生结冰的情况。多级泵作为工业上输送液体的主要动力提供者，在间歇工作的情况下，其自身产生的热量不足以支撑其内部温度在冰点以上，这使得当多级泵停止工作时，其内部容易产生结冰现象，如果需要再次启动，需要对其进行预热以及检测等准备工作，很大程度上降低了工作效率，严重得会对泵体结构造成损伤。
3.申请号为201920497704.2的中国实用新型专利，公开了一种在泵外壳上加有加热层，通过循环加热的热空气对泵的主体进行加热，该种技术方案虽然能够起到在特定情况下对多级泵保温的技术效果，但一方面，热空气加热持续性差，如果是间歇性加热，气体散热后温度很容易降低，因此其需要较高频次的加热，另一方面，如果进行持续不断的加热，其能耗比较大。


技术实现要素：

4.为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种具有防冻功能的多级泵，通过在加热夹层内加入保温介质，以及辅助传感器，通过保温介质的相变所释放的能量最大程度的降低了加热频次，且将单次加热的温度控制在合理范围内，起到节约能源的作用。
5.一种具有防冻功能的多级泵包括多级泵壳体、进水口、出水口、主轴、端部密封件、轴承结构、控制盒、涡轮、保温液容纳腔、传感器和加热电阻，所述涡轮包含多组，等间距的固定在所述主轴上随主轴的转动而转动；主轴通过左右两端的轴承结构固定在多级泵壳体上，主轴与多级泵壳体之间通过端部密封件实现密封，所述出水口与进水口分别设置在多级泵壳体的左右两侧并且与多级泵壳体的内部腔体连通，所述多级泵壳体内所述内部腔室的外侧还设置有独立的保温液容纳腔，所述保温液容纳腔不与内部腔室连通，保温液容纳腔内部填充有保温液；保温液容纳腔内还设置有加热电阻，所述加热电阻缠绕在保温液容纳腔的内侧壁上；保温液容纳腔的外侧壁上还固定有传感器，传感器将探测的数据传输给控制盒，控制盒根据预先设定的阈值控制加热电阻的通断电为保温液加热。
6.优选的，还包括第一排液口和第二排液口，与所述出水口和进水口相对的多级泵壳体的下部分别设置有第一排液口和第二排液口，用于排出多级泵内多余的液体，在第一排液口和第二排液口上设置有开关。
7.优选的，还包括保温层，所述保温层设置在所述保温液容纳腔外侧壁上，用于避免保温液容纳腔内的热量扩散到多级泵外部的环境中。
8.优选的，所述保温液从液相变为固相的相变温度为0.5
±
0.5℃。
9.优选的，还包括保温液进口和保温液出口，保温液容纳腔的上部设置有保温液进口，保温液容纳腔的下部设置有保温液出口，用于更换保温液。
10.优选的，所述传感器为介电常数传感器。
11.优选的，所述介电常数传感器包括连接件和探头，所述连接件将探头固定在保温液容纳腔的外侧壁上。
12.本实用新型的有益效果为：
13.（1）、通过保温介质的相变释放和储存热量，使多级泵内的温度恒定的保持在冰点以上；
14.（2）、由于介质相变所需能量较大，存储的热量可以为多级泵维持较长时间的保温；
15.（3）、由于单次加热可以在同一温度下存储较多的能量，避免了过度加热造成的能源浪费；
16.（4）、采用介电传感器作为监测手段，相较于温度传感器能够更加灵敏的捕捉保温介质的温度情况，进一步缩窄了温度调控的范围，可以强化上述三个有益效果。
17.附图说明：
18.图1为多级泵的整体结构示意图；
19.图2为多级泵的传感器的结构示意图。
20.其中：1
‑
多级泵壳体、2
‑
进水口、3
‑
出水口、4
‑
保温液进口、5
‑
保温液出口、6
‑
第一排液口、7
‑
主轴、8
‑
端部密封件、9
‑
轴承结构、10
‑
第二排液口、11
‑
控制盒、12
‑
涡轮、13
‑
保温液容纳腔、14
‑
加热电阻、15
‑
保温层、16
‑
电容器、17
‑
连接件。
具体实施方式
21.下面结合附图对本发明作进一步说明：
22.如图1及图2所示，本发明所述的一种具有防冻功能的多级泵，包括多级泵壳体1、进水口2、出水口3、保温液进口4、保温液出口5、第一排液口6、主轴7、端部密封件8、轴承结构9、第二排液口10、控制盒11、涡轮12、保温液容纳腔13、加热电阻14、保温层15、探头16和连接件17，所述涡轮12包含多组，等间距的固定在所述主轴7上，随主轴7的转动而转动；主轴7通过左右两端的轴承结构9固定在多级泵壳体1上，主轴7与多级泵壳体1之间通过端部密封件实现密封，所述出水口3与进水口2分别设置在多级泵壳体1的左右两侧并且与多级泵壳体1的内部腔体连通，在与所述出水口3与进水口2相对的多级泵壳体1的下部分别设置有第一排液口6和第二排液口10，当多级泵停止工作时，打开第一排液口6和第二排液口10将多级泵内多余的液体排除，避免残留液体在多级泵内结冰，在第一排液口6和第二排液口10上设置有开关。所述多级泵壳体1内所述内部腔室的外侧还设置有独立的保温液容纳腔13，所述保温液容纳腔13不与内部腔室连通，在其外侧设置有保温层15用于避免保温液容纳腔13内的热量扩散到多级泵外部的环境中，保温液容纳腔13内部填充有相变温度（液相到固相）为0.5
±
0.5℃的保温液，保温液容纳腔13的上部设置有保温液进口4，保温液容纳腔13的下部设置有保温液出口5；保温液容纳腔13内还设置有加热电阻14，所述加热电阻14缠绕在保温液容纳腔13的内侧壁上；保温液容纳腔13的外侧壁上还固定有介电常数传感器，用于测量所述保温液的介电常数，并将所得数据传输给控制盒11，控制盒11根据预先设定的阈值控制加热电阻14的通断电为保温液加热。所述介电常数传感器包括连接件17和探头16，所述连接件17将探头16的固定在保温液容纳腔13的外侧壁上。所述介电常数传感器
设置有多组，分别设置在保温液容纳腔13的不同位置，计算时取所有介电常数传感器的均值作为判断依据。
23.工作原理：
24.首先根据需要配制期望相变温度的保温液，该部分属于具体的材料领域，本技术中再赘述，具体的可参照申请号为
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cn201210195593.2
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的中国发明专利中的配方：含有质量比17%的六水氯化钙、2.5%六水氯化锶、2.5%的二氧化硅、2%的甲酸钠、1%的丙烯酸、0.5%的双丙烯酸乙二酯交联剂和74.5%的水，按比例减少各添加组分的用量，同时可加入乙醇或异丙醇等在提升水的相变潜热的同时将相变温度控制在0.5
±
0.5℃的范围内。对配置好的保温液进行测试，测定其温度与介电常数的函数关系。当多级泵停止工作时，保温液的温度随时间逐渐降低，当其温度到达相变温度时保温液的温度停止下降，但介电常数随时间的推移仍然会产生明显的变化；将保温液从液相转变为固相的介电常数设置为阈值的下限，将保温液从固相完全转变为液相的介电常数设置为阈值的上限。当介电常数达到下限时开始加热，当超过上限时停止加热。由此保温液几乎保持在恒温状态，当该恒温温度高于冰点时，可有效防止多级泵内液体凝固的同时，节约能源。
25.以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。