[發(fā)明專利]液態(tài)金屬輸送用機(jī)械泵

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710823833.1
• 申請(qǐng)日: 2017-09-13
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107503947A
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-12-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 梁振輝;梁峻銘;劉欣;張會(huì)勇;盧冬華;吳小航
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中廣核研究院有限公司;中廣核研究院有限公司龍崗分公司;中國(guó)廣核集團(tuán)有限公司;中國(guó)廣核電力股份有限公司
• 主分類號(hào): F04D7/06
• 分類號(hào): F04D7/06;F04D13/06;F04D29/58;F04D29/42;F04D29/046
• 代理公司: 廣州三環(huán)專利商標(biāo)代理有限公司44202
• 代理人: 張艷美,郝傳鑫

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及輸送泵領(lǐng)域，尤其涉及一種液態(tài)金屬輸送用機(jī)械泵。

背景技術(shù)

目前，輸送液態(tài)金屬的泵多數(shù)為電磁泵，而電磁泵因漏磁和本體產(chǎn)熱，導(dǎo)致電磁泵的能耗很高，運(yùn)輸效率非常低。同時(shí)，電磁泵在輸送高溫(＞300℃)液態(tài)金屬過(guò)程中，電磁線圈有較大的高溫?fù)p壞風(fēng)險(xiǎn)。再者，電磁泵于液態(tài)金屬輸送過(guò)程中，電磁泵的額定揚(yáng)程和流量較低，電磁泵需要配置復(fù)雜的電氣系統(tǒng)而造成操作難度較大，電磁泵對(duì)被輸送液態(tài)金屬電導(dǎo)率有較高要求，電磁泵的啟停過(guò)程均非常繁雜而造成操作難度高。

其中，對(duì)于鉛基合金(如鉛鉍合金)來(lái)說(shuō)，其是第四代鉛基反應(yīng)堆的冷卻劑材料，但是，鉛基合金具有高密度、腐蝕性及磨蝕性等特點(diǎn)，對(duì)循環(huán)泵有極高的要求。現(xiàn)有的液態(tài)金屬電磁泵因效率低及應(yīng)用經(jīng)濟(jì)性差等因素，無(wú)法滿足此要求。

當(dāng)然，對(duì)除了鉛基合金外的其它液態(tài)金屬的輸送，尤其是液態(tài)重金屬的輸送，液態(tài)金屬電磁泵也存在上述的問(wèn)題。

因此，有必要設(shè)計(jì)一種高效、穩(wěn)定及經(jīng)濟(jì)的液態(tài)金屬輸送用機(jī)械泵克服上述缺陷。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種高效、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)的液態(tài)金屬輸送用機(jī)械泵。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種液態(tài)金屬輸送用機(jī)械泵，包括：內(nèi)部具有封閉空間的泵體、泵軸、葉輪、殼體、電機(jī)及加熱裝置；所述泵體設(shè)置有彼此間隔開(kāi)的與所述封閉空間相通的液態(tài)金屬流入口、液態(tài)金屬流出口、惰性氣體入口和惰性氣體出口；所述泵軸的第一端從所述泵體的外部呈配合地穿入所述泵體并伸至所述封閉空間；所述葉輪位于所述封閉空間內(nèi)并安裝在所述泵軸的第一端上；所述殼體沿所述泵軸的軸向與所述泵體組裝在一起，所述泵軸的第二端呈配合地穿置于所述殼體上；所述電機(jī)安裝于所述殼體內(nèi)并用于驅(qū)動(dòng)所述泵軸去帶動(dòng)所述葉輪在所述封閉空間內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)；所述加熱裝置用于對(duì)所述封閉空間內(nèi)的液態(tài)金屬進(jìn)行加熱，所述加熱裝置呈環(huán)繞地安裝在所述泵體外部的與所述封閉空間對(duì)應(yīng)的位置處。

較佳地，所述液態(tài)金屬流入口和所述液態(tài)金屬流出口中的一者沿所述泵軸的軸向設(shè)置，所述液態(tài)金屬流入口和所述液態(tài)金屬流出口中的另一者沿所述泵軸的徑向設(shè)置。

較佳地，本發(fā)明的液態(tài)金屬輸送用機(jī)械泵還包括位于所述封閉空間內(nèi)的飛液屏蔽板，所述飛液屏蔽板安裝在所述泵體的內(nèi)壁或所述泵軸上，且所述飛液屏蔽板沿所述泵軸的軸向位于所述葉輪與所述殼體之間。

較佳地，所述泵體內(nèi)壁上的飛液屏蔽板沿所述泵軸的徑向伸至所述泵軸并與該泵軸隔開(kāi)一預(yù)設(shè)距離；或者所述泵軸上的飛液屏蔽板沿所述泵軸的徑向伸至所述泵體的內(nèi)壁并與該內(nèi)壁隔開(kāi)一預(yù)設(shè)距離。

較佳地，本發(fā)明的液態(tài)金屬輸送用機(jī)械泵還包括位于所述封閉空間內(nèi)的熱屏蔽組件，所述熱屏蔽組件安裝在所述泵體的內(nèi)壁或所述泵軸上，且所述熱屏蔽組件沿所述泵軸的軸向位于所述葉輪與所述殼體之間。

較佳地，所述熱屏蔽組件包括至少兩層的低發(fā)射率高熱反射率的金屬板件及呈不規(guī)則地填充所述金屬板件上的金屬箔片。

較佳地，所述金屬板件呈盤型結(jié)構(gòu)，所述泵軸穿置于所述金屬板件。

較佳地，本發(fā)明的液態(tài)金屬輸送用機(jī)械泵還包括位于所述封閉空間內(nèi)并套設(shè)于所述泵軸的上的冷卻部件，所述冷卻部件沿所述泵軸的軸向位于所述葉輪與殼體之間，所述冷卻部件還安裝在所述泵體的內(nèi)壁上并與該內(nèi)壁相對(duì)應(yīng)的部位圍出一冷卻空間，所述泵體開(kāi)設(shè)有彼此間隔開(kāi)的與所述冷卻空間相通的冷卻入口和冷卻出口。

較佳地，所述冷卻部件沿所述泵軸軸向具有至少兩層彼此相隔開(kāi)的分隔環(huán)，所有所述分隔環(huán)將所述冷卻空間分隔出相應(yīng)的冷卻空間單元。

較佳地，本發(fā)明的液態(tài)金屬輸送用機(jī)械泵還包括金屬保溫層及安裝在所述泵體上并對(duì)所述泵軸與所述泵體的穿入處進(jìn)行密封的機(jī)械密封，所述金屬保溫層包圍所述加熱裝置。

較佳地，所述殼體與所述泵軸的穿入配合處設(shè)置有軸承，所述軸承包括滑動(dòng)軸承和滾動(dòng)軸承，所述滑動(dòng)軸承沿所述泵軸的軸向與所述滾動(dòng)軸承錯(cuò)開(kāi)設(shè)置。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，借助本發(fā)明的惰性氣體出口及惰性氣體入口，實(shí)現(xiàn)先將泵體的封閉空間內(nèi)的空氣排凈，再往封閉空間內(nèi)持續(xù)注入惰性氣體，確保封閉空間內(nèi)為一個(gè)無(wú)氧環(huán)境，避免輸送的液態(tài)金屬被氧化，從而提高本發(fā)明的液態(tài)金屬輸送用機(jī)械泵的穩(wěn)定性；同時(shí)，借助加熱裝置，使泵體的封閉空間處于指定溫度，從而提高液態(tài)金屬的流動(dòng)性，達(dá)到高效的效果，還可以在本發(fā)明的液態(tài)金屬輸送用機(jī)械泵運(yùn)行過(guò)程中平衡液態(tài)金屬的熱損，保持系統(tǒng)穩(wěn)定；另外，借助電機(jī)去驅(qū)動(dòng)泵軸及葉輪，相對(duì)電磁泵來(lái)說(shuō)，還具有成本低和經(jīng)濟(jì)的效果。