[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

本發明涉及高溫熔鹽泵，具體涉及一種用于高溫熔鹽泵上軸承冷卻的熱管輔助式散熱系統。其包括軸承箱、換熱系統和風冷系統，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構成；風冷系統包括上風輪、下風輪、罩筒、螺旋導流片、連續螺旋槽。軸承箱內裝有軸承，軸承箱外壁設置主散熱肋片，主散熱肋片豎直開孔安裝成對U型熱管，冷凝端周圍均勻設有傘狀散熱肋片；泵軸上端設置上風輪，下端設置下風輪；罩筒內壁設有螺旋導流片，形成連續螺旋槽；電機座上開有風孔，氣流可由之排出，并經由下風輪進一步排出系統。本發明利用熱管輔助肋片散熱，并增設螺旋導流片配合罩筒形成可控風道，使系統內部熱量排出，從而確保了軸承的使用壽命。

技術領域

本發明涉及高溫熔鹽泵，具體涉及一種用于高溫熔鹽泵上軸承冷卻的熱管輔助式散熱系統。

背景技術

高溫熔鹽泵是一種用于輸送高溫金屬鹽的泵，主要用于高溫硝酸鹽、亞硝酸鹽等的輸送，也廣泛用于氧化鋁、氫氧化鋁及有機化工流程中。由于高溫熔鹽泵輸送介質的溫度通常在400℃及以上，在此溫度下軸承的工作壽命將大幅下降，并進而降低高溫熔鹽泵的整體壽命，研究如何提高熔鹽泵上軸承在此高溫環境下的壽命已成為主要難題之一。由于優化軸承冷卻系統對于增加軸承使用壽命增益顯著，綜合工程應用價值和市場需求，現提出一種散熱良好、結構合理、空間集約的高溫熔鹽泵上軸承冷卻系統。

肋片與熱管均為傳熱性能較好的器件，肋片常用于換熱設備中，其具有降低對流換熱的熱阻、增大傳熱面積、增強設備傳熱能力等多優點，但普通肋片傳熱效率較低，使用單一肋片用于散熱效果一般；熱管是一種具有快速均溫特性的特殊器件，由于其質輕且具有優異的熱超導性能被廣泛應用于各種換熱器，且熱管的導熱能力超過任何已知金屬，采用熱管輔助肋片散熱的方式能極大地提高設備整體的換熱效率。

目前已有專利提出了用于熔鹽泵的冷卻裝置，實用新型CN201821125040.9提出一種熔鹽泵風冷卻機構，其結構簡單，且不受地理位置的局限，使用成本低，但該機構主要優化了風道結構，整體散熱能力仍有提升空間；實用新型CN201721091310.4提出一種熔鹽泵冷卻裝置，采用風冷與水冷結合散熱，降溫效果明顯，但需要安裝體積較大的冷卻水箱，設備繁重、空間占比大，并未達到空間集約的效果。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明目的是提供一種用于高溫熔鹽泵上軸承冷卻的熱管輔助式散熱系統，采用肋片散熱為主，熱管傳熱為輔，風輪提供動力驅動空氣擾流強迫換熱的方式來增強系統的整體散熱效果；熱管冷凝端設有傘狀散熱肋片增強其冷凝效果，且罩筒內壁設有螺旋導流片，實現充分換熱。

為了實現上述技術目的，達到上述的技術要求，本發明采用的技術方案如下：

一種用于高溫熔鹽泵上軸承冷卻的熱管輔助式散熱系統，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，且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，其內壁設有與水平方向呈4°-6°傾角的螺旋導流片，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，無需外置電源，風冷系統穩定且可靠。

所述主散熱肋片呈傘狀均布，與水平方向呈25°-35°傾角；