[發明專利]一種用于高溫熔鹽泵上軸承冷卻的熱管輔助式散熱系統

在審

• 申請號: 202010111961.5
• 申請日: 2020-02-24
• 公開（公告）號: CN111288022A
• 公開（公告）日: 2020-06-16
• 發明（設計）人: 呂靖瑋;陳金波;高波;李超;劉憶東;朱恩偉
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: F04D29/58
• 分類號: F04D29/58;F04D29/046
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種用于高溫熔鹽泵上軸承冷卻的熱管輔助式散熱系統，其特征在于，所述系統包括軸承箱、換熱系統和風冷系統，所述換熱系統由主散熱肋片、U型熱管、傘狀散熱肋片通過焊接的方式連接而成；所述風冷系統包括上風輪、下風輪、罩筒、螺旋導流片、連續螺旋槽；所述軸承箱頂部開設中心孔與泵軸配合，軸承箱內部安裝軸承，軸承箱外壁焊接主散熱肋片，且主散熱肋片豎直開孔安裝成對的U型熱管，且成對的兩個U型熱管的蒸發端、冷凝端均相對設置并貼合，冷凝端周圍均勻設有傘狀散熱肋片，軸承箱外側設置與電機座上表面貼合的罩筒；所述罩筒用以隔熱，其內壁設有螺旋導流片，形成連續螺旋槽；所述泵軸頂端伸出罩筒外，上風輪設置在泵軸上端且位于罩筒內部，泵軸中端裝入軸承箱并與軸承箱中心孔呈過渡配合，軸承與泵軸中端呈基孔制配合，泵軸下端裝入電機座上表面中心孔并與其過渡配合，下風輪設置在泵軸下端并位于電機座內部；所述電機座上表面開設風孔，并與罩筒和軸承箱形成的內部空間連通；所述泵軸利用自身轉動帶動上風輪及下風輪轉動。

2.如權利要求1所述的一種用于高溫熔鹽泵上軸承冷卻的熱管輔助式散熱系統，其特征在于，所述主散熱肋片呈傘狀均布，與水平方向呈25°-35°傾角。

3.如權利要求1所述的一種用于高溫熔鹽泵上軸承冷卻的熱管輔助式散熱系統，其特征在于，所述螺旋導流片與水平方向傾角為4°-6°。

4.如權利要求1所述的一種用于高溫熔鹽泵上軸承冷卻的熱管輔助式散熱系統，其特征在于，所述U型熱管與主散熱肋片接觸部分為蒸發端，占總長的1/3；與蒸發端相連的為中間端，占總長的1/3；冷凝端為其余的1/3；傘狀散熱肋片均布于冷凝端，且與水平方向呈10°-20°傾角；所述U型熱管材質選用銅管，內部換熱介質選用水。

5.如權利要求1所述的一種用于高溫熔鹽泵上軸承冷卻的熱管輔助式散熱系統，其特征在于，軸承箱外壁環形分布著主散熱肋片，自上而下均布6至8層；主散熱肋片上沿周向均勻分布著14根至18根成對的U型熱管。

6.如權利要求1所述的一種用于高溫熔鹽泵上軸承冷卻的熱管輔助式散熱系統，其特征在于，U型熱管與傘狀散熱肋片為整體鑄造，每個U型熱管冷凝端自上而下均布設置5個同向的傘狀散熱肋片，傘狀環形肋片外徑大小為U型熱管直徑的三倍。

7.如權利要求1所述的一種用于高溫熔鹽泵上軸承冷卻的熱管輔助式散熱系統，其特征在于，所述U型熱管用重力熱管替代，重力熱管與主散熱肋片采用焊接方式連接，重力熱管的數量為U型熱管的一半，重力熱管的蒸發端焊接在主散熱肋片上；重力熱管材質選用銅管，內部換熱介質選用水，其冷凝端在上，蒸發端在下，依靠重力實現冷卻液回流，更加經濟高效。

8.如權利要求7所述的一種用于高溫熔鹽泵上軸承冷卻的熱管輔助式散熱系統，其特征在于，重力熱管與傘狀散熱肋片為整體鑄造，重力熱管冷凝端自上而下均布設置8個同向的傘狀散熱肋片，傘狀環形肋片外徑大小為重力熱管直徑的三倍。

9.如權利要求1所述的一種用于高溫熔鹽泵上軸承冷卻的熱管輔助式散熱系統，其特征在于，電機座開設環形陣列的風孔，風孔的數量及位置與U型熱管對應一致。

10.如權利要求1所述的一種用于高溫熔鹽泵上軸承冷卻的熱管輔助式散熱系統，其特征在于，系統工作時，換熱系統與風冷系統同時運作，對于換熱系統，軸承箱將熱量傳遞給主散熱肋片，部分熱量通過主散熱肋片散發至空氣中，大部分熱量被成對的U型熱管通過蒸發端傳遞至冷凝端，均布于冷凝端的傘狀散熱肋片將熱迅速散發至空氣中，實現熱量的高效傳遞；對于風冷系統，泵軸自行轉動帶動其上的上風輪與下風輪轉動，裝置上方的冷氣流在上風輪的帶動下進入系統，一部分氣流沿著連續螺旋槽緩慢螺旋向下移動，帶走堆積在主散熱肋片4與傘狀散熱肋片中大量的余熱，另一部分氣流豎直向下運動，帶走系統內部空氣中的熱量，兩股氣流匯合于風孔，在下風輪的帶動下離開系統，排向外界；換熱系統與風冷系統共同配合，可使整個系統內部的熱量持續并高效率散發、排出。