一種液態(tài)金屬池式驅(qū)動裝置密封組件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種新型的液態(tài)金屬池式驅(qū)動裝置密封組件，尤其是涉及一種輸送高溫、高密封要求的液態(tài)金屬池式驅(qū)動裝置泵箱密封組件。
【背景技術(shù)】
[0002]目前用于液態(tài)金屬驅(qū)動的動力部件主要有機械泵、電磁泵和氣舉泵。電磁泵無動密封，密封性能高。氣舉泵采用氣體注入，避免了機械過流部件的磨損和腐蝕。但電磁泵和氣舉泵效率較低，所能提供的流量和壓頭比較有限，因此一般應(yīng)用在對泄露、磨損和腐蝕要求較高，對流量和壓頭要求較低的場合，且運行費用和造價比較高。機械泵可以提供較高的流量和壓頭，但機械泵因采用動密封，容易產(chǎn)生泄露，若應(yīng)用在對泄漏較高要求的場合時，須專門設(shè)計一套密封裝置，其密封裝置的設(shè)計、制造和運行維護(hù)費用較高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明涉及的液態(tài)金屬池式驅(qū)動裝置密封組件是設(shè)計一個池式驅(qū)動裝置密封組件，把普通立式機械泵通過法蘭固定在泵箱上，泵法蘭上端部件密閉在一個密封罩內(nèi)，泵體葉輪和支撐部分浸沒在所輸送的液態(tài)金屬內(nèi)，泵箱內(nèi)留有一定自由液面，自由液面上部填充微正壓惰性保護(hù)氣體，這樣可把密封液態(tài)重金屬轉(zhuǎn)變?yōu)槊芊馕⒄龎罕Ｗo(hù)氣體，再把動態(tài)密封微正壓保護(hù)氣體轉(zhuǎn)變?yōu)殪o態(tài)密封。
[0004]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種液態(tài)金屬池式驅(qū)動裝置密封組件，包括液態(tài)金屬注入系統(tǒng)、截止閥、泵箱密封組件、排空閥和儲藏罐；泵箱密封組件包括泵箱、立式機械泵、密封罩、密封罩端蓋、循環(huán)冷卻水套、冷卻水入口、冷卻水出口、密封罩連接法蘭、泵箱法蘭、液態(tài)金屬入口、排空管、擋流板、泵箱惰性氣體入口管、密封罩惰性氣體入口管、接線端子。立式機械泵包括軸封組件、泵體、泵入口、泵出口、泵連接法蘭。泵箱上面有泵連接法蘭，立式機械泵和密封罩安裝在泵連接法蘭上，立式機械泵位于密封罩內(nèi)，通過密封罩把立式機械泵的泵連接法蘭以上的電機、軸封組件部件密封在密封罩內(nèi)，把立式機械泵的軸封組件由動密封轉(zhuǎn)變?yōu)槊芊庹稚系姆ㄌm與泵連接法蘭之間的靜密封，實現(xiàn)立式機械泵的完全零泄漏。密封罩上端為密封罩端蓋，兩者靠螺紋和密封墊相連和密封，密封罩端蓋上設(shè)有接線端子，主要是立式機械泵電源和信號引出線接線端子，接線端子采用火花塞，密封罩圓周方向布置有循環(huán)冷卻水套，用來冷卻密封罩內(nèi)因電機和軸承產(chǎn)生的熱量，保證立式機械泵安全長期穩(wěn)定運行。
[0005]其中，泵箱密封組件中密封罩為筒式結(jié)構(gòu)，密封罩上端靠密封罩端蓋密封，密封罩圓周方向布置有循環(huán)冷卻水套。
[0006]其中，泵箱密封組件中密封罩端蓋上布置有信號引出端子，信號引出端子為火花塞。
[0007]本發(fā)明的原理在于:
[0008]一種液態(tài)金屬池式驅(qū)動裝置密封組件，包括液態(tài)金屬注入系統(tǒng)、泵箱、密封罩、立式機械泵、儲藏罐。液態(tài)金屬注入系統(tǒng)連接到泵箱入口，泵箱為開式泵箱，上端為法蘭接口，普通立式機械泵通過法蘭與泵箱法蘭相連接，兩個法蘭之間設(shè)置耐高溫O型圈或金屬墊進(jìn)行密封，泵下端泵體部分全部浸泡在所輸送的液態(tài)金屬內(nèi)，包括葉輪、泵殼、導(dǎo)葉、下端滑動軸承以及部分泵軸，浸泡在液態(tài)金屬內(nèi)的滑動軸承利用所輸送的液態(tài)金屬進(jìn)行冷卻和潤滑，泵箱內(nèi)液態(tài)金屬不完全充滿整個泵箱，需要在泵箱法蘭至泵箱液面內(nèi)保留一部分空間，此空間內(nèi)填充微正壓惰性保護(hù)氣體，一般為氬氣，泵軸封設(shè)置在泵法蘭上端部分，采用普通的易更換的填料密封，利用液態(tài)本身的靜壓力來密封通過葉輪背面向上泄漏的液態(tài)金屬，泵軸封由密封液態(tài)金屬轉(zhuǎn)變?yōu)槊芊馕⒄龎憾栊员Ｗo(hù)氣體，泵連接法蘭上端部分全部密閉在一個密封罩內(nèi)，密封罩通過法蘭與泵法蘭相連接，兩法蘭之間采用O型密封圈或金屬墊進(jìn)行密封，密封罩內(nèi)填充同泵箱內(nèi)相同的惰性保護(hù)氣體，其氣體壓力比泵箱內(nèi)氣體壓力稍大，可保證泵箱內(nèi)保護(hù)氣體不會通過軸封泄漏到法蘭上端，同時把泵的動態(tài)密封轉(zhuǎn)變?yōu)槊芊庹值撵o態(tài)密封，保證密封達(dá)到零泄漏，密封罩圓周方向布置有環(huán)形冷卻水套，外接循環(huán)冷卻水，及時帶走密封罩內(nèi)電機和軸承部件產(chǎn)生的熱量，保證液態(tài)金屬泵穩(wěn)定可靠運行。
[0009]本發(fā)明的優(yōu)點在于:
[0010](I)本發(fā)明把機械泵通過法蘭固定在泵箱上，機械泵泵體和葉輪部件浸沒在主容器液態(tài)金屬內(nèi)，機械泵軸封安裝在主容器上端，泵體內(nèi)不需要安裝密封部件，同時避免了葉輪產(chǎn)生氣蝕現(xiàn)象。
[0011](2)本發(fā)明泵箱內(nèi)液態(tài)金屬至主容器頂蓋預(yù)留一部分空間填充微正壓惰性保護(hù)氣體，把軸封密封液態(tài)重金屬轉(zhuǎn)變?yōu)槊芊馕⒄龎憾栊员Ｗo(hù)氣體。
[0012](3)本發(fā)明機械泵法蘭上端部件密封在一個密封罩內(nèi)，把密封微正壓惰性保護(hù)氣體的動態(tài)密封轉(zhuǎn)變?yōu)榭棵芊庹置芊獾撵o態(tài)密封。
[0013](4)本發(fā)明泵箱內(nèi)排空管出口高度高于儲藏罐最高液面高度，液態(tài)金屬可以依靠重力排空到儲藏罐內(nèi)，主容器組件排空管下端設(shè)置一個電動截止閥，在事故工況時可以自動打開閥門，完成液態(tài)金屬安全排空。
【附圖說明】
[0014]圖1是本發(fā)明的一種液態(tài)金屬池式驅(qū)動裝置密封組件流程圖。
[0015]圖2是本發(fā)明的一種液態(tài)金屬池式驅(qū)動裝置密封組件結(jié)構(gòu)圖。
[0016]圖1-2中:1.液態(tài)金屬注入系統(tǒng)，2.截止閥，3.泵箱密封組件，4.泵箱，5.立式機械泵，6.密封罩，7.排空閥，8.儲藏罐，9.密封罩端蓋，10.循環(huán)冷卻水套，11.冷卻水入口，12.冷卻水出口，13.軸封組件，14.密封罩連接法蘭，15.泵體，16.泵入口，17.泵出口，
18.泵箱法蘭，19.液態(tài)金屬入口，20.排空管，21.擋流板，22泵箱惰性氣體入口管，23.密封罩惰性氣體入口管，24.液態(tài)金屬液位面，25.泵連接法蘭，26.接線端子。
【具體實施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖以及具體實施例進(jìn)一步說明本發(fā)明。
[0018]如圖1?2所示，液態(tài)金屬注入系統(tǒng)I通過主管道與泵箱密封組件3相連，液態(tài)金屬通過注入系統(tǒng)I流入到泵箱密封組件3內(nèi)，泵箱密封組件3內(nèi)的立式機械泵5的泵體15部分浸沒在泵箱4內(nèi)的液態(tài)金屬中，液態(tài)金屬在立式機械泵5的做功驅(qū)動下，通過泵出口 16流入到所需要輸送的管道或容器中。泵箱下端通過排空管與儲藏罐8相連，泵箱密封組件3與儲藏罐之間設(shè)有排空閥7，排空閥7 —般為電動截止閥，泵箱密封組件3下端排空管出口高度高于儲藏罐最高液面高度，在停機或緊急狀態(tài)時，電動截止閥7打開，液態(tài)金屬可以依靠重力自然排空到儲藏罐8內(nèi)，完成液態(tài)金屬安全排空。
[0019]泵箱密封組件3內(nèi)有泵箱4，立式機械泵5和密封罩6，泵箱4側(cè)面有液態(tài)金屬入口 19，擋流板21，下面有排空管20，泵箱4為上端開口結(jié)構(gòu)，上端有泵箱法蘭18，泵箱法蘭18上連接有泵箱惰性氣體入口 22。立式機械泵5通過泵連接法蘭14安裝在泵箱上，并與泵箱法蘭18相連接，立式機械泵5的泵體15部分浸泡在泵箱內(nèi)的液態(tài)金屬內(nèi)，泵箱4內(nèi)液態(tài)金屬液位面24到泵箱法蘭18預(yù)留有一定垂直距離，此空間內(nèi)填充微正壓惰性保護(hù)氣體，通過泵箱惰性氣體入口管22流入到泵箱內(nèi)，立式機械泵5的軸封組件采用填料密封，立式機械泵5在工作時，泵軸封組件13只需要密封泵箱內(nèi)的微正壓惰性氣體，把立式機械泵5中密封液態(tài)金屬轉(zhuǎn)變?yōu)槊芊馕⒄龎憾栊员Ｗo(hù)氣體。
[0020]立式機械泵5中的泵連接法蘭25以上部件全部密封在密封罩6內(nèi)，密封罩6通過密封罩法蘭14與開有螺紋孔的泵連接法蘭25連接，密封罩6內(nèi)通過密封罩惰性氣體入口管引入與泵箱內(nèi)相同的惰性氣體，其壓力比泵箱內(nèi)壓力稍高，通過密封罩內(nèi)的惰性氣體密封住泵箱內(nèi)的惰性氣體，把立式機械泵5的軸封組件13由動密封轉(zhuǎn)變?yōu)槊芊庹?上的法蘭14與泵連接法蘭25之間的靜密封，實現(xiàn)立式機械泵的完全零泄漏。
[0021]密封罩6上端為密封罩端蓋9，兩者靠螺紋和密封墊相連和密封，密封罩端蓋9上設(shè)有接線端子26，主要是立式機械泵5電源和信號引出線接線端子，接線端子26采用火花塞，密封罩6圓周方向布置有循環(huán)冷卻水套10，用來冷卻密封罩內(nèi)因電機和軸承產(chǎn)生的熱量，保證立式機械泵5安全長期穩(wěn)定運行。
【主權(quán)項】
1.一種液態(tài)金屬池式驅(qū)動裝置密封組件，其特征在于:包括液態(tài)金屬注入系統(tǒng)(1)、截止閥(2)、泵箱密封組件(3)、排空閥(7)和儲藏罐(8);泵箱密封組件(3)包括泵箱(4)、立式機械泵(5)、密封罩￠)、密封罩端蓋(9)、循環(huán)冷卻水套(10)、冷卻水入口(11)、冷卻水出口(12)、密封罩連接法蘭(14)、泵箱法蘭(18)、液態(tài)金屬入口(19)、排空管(20)、擋流板(21)、泵箱惰性氣體入口管(22)、密封罩惰性氣體入口管(23)、接線端子(26);立式機械泵(5)包括軸封組件(13)、泵體(15)、泵入口(16)、泵出口(17)、泵連接法蘭(25);泵箱(4)上面有泵連接法蘭(25)，立式機械泵(5)和密封罩(6)安裝在泵連接法蘭(25)上，立式機械泵(5)位于密封罩￠)內(nèi)，通過密封罩(6)把立式機械泵(5)的泵連接法蘭(25)以上的電機、軸封組件(13)部件密封在密封罩內(nèi)，把立式機械泵(5)的軸封組件(13)由動密封轉(zhuǎn)變?yōu)槊芊庹?6)上的法蘭(14)與泵連接法蘭(25)之間的靜密封，實現(xiàn)立式機械泵的完全零泄漏；密封罩(6)上端為密封罩端蓋(9)，兩者靠螺紋和密封墊相連和密封，密封罩端蓋(9)上設(shè)有接線端子(26)，為立式機械泵(5)電源和信號引出線接線端子，接線端子(26)采用火花塞，密封罩￠)圓周方向布置有循環(huán)冷卻水套(10)，用來冷卻密封罩內(nèi)因電機和軸承產(chǎn)生的熱量，保證立式機械泵(5)安全長期穩(wěn)定運行。
2.如權(quán)利要求1所述的液態(tài)金屬池式驅(qū)動裝置密封組件，其特征在于:泵箱密封組件(3)中密封罩(6)為筒式結(jié)構(gòu)，密封罩(6)上端靠密封罩端蓋(9)密封，密封罩圓周方向布置有循環(huán)冷卻水套(10)。
3.如權(quán)利要求1所述的液態(tài)金屬池式驅(qū)動裝置密封組件，其特征在于:泵箱密封組件(3)中密封罩端蓋(9)上布置有信號引出端子(26)，信號引出端子(26)為火花塞。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種液態(tài)金屬池式驅(qū)動裝置密封組件，尤其是涉及一種輸送高溫、高密封要求的液態(tài)金屬池式驅(qū)動裝置泵箱密封組件，把普通立式機械泵通過法蘭固定在泵箱上，泵法蘭上端所有部件被密閉在一個密封罩內(nèi)，泵體葉輪和支撐部分浸沒在所輸送的液態(tài)金屬內(nèi)，泵箱內(nèi)留有一定自由液面，自由液面上部填充微正壓惰性保護(hù)氣體，這樣可把密封液態(tài)重金屬轉(zhuǎn)變?yōu)槊芊獗Ｗo(hù)氣體，再把軸封處的動態(tài)密封保護(hù)氣體轉(zhuǎn)變?yōu)楸眠B接法蘭之間的靜態(tài)密封，密封罩端蓋上設(shè)有電源和信號引出線接線端子，接線端子采用火花塞，密封罩圓周方向布置有循環(huán)冷卻水套，用來冷卻密封罩內(nèi)因電機和軸承產(chǎn)生的熱量，保證立式機械泵安全長期穩(wěn)定運行。
【IPC分類】F04D29-08
【公開號】CN104696266
【申請?zhí)枴緾N201510067565
【發(fā)明人】李小龍, 陳劉利, 黃群英, 朱志強, 馬旭丹
【申請人】中國科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院
【公開日】2015年6月10日
【申請日】2015年2月9日