一種輸送高溫介質的立式泵用組合式熱屏蔽結構的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及機械栗的熱屏蔽結構的技術領域，具體涉及一種輸送高溫介質的立式栗用組合式熱屏蔽結構。
【背景技術】
[0002]對于輸送高溫介質的立式液下栗，為了防止熱量向電機方向傳遞，需要在軸封和水力部件之間設置熱屏蔽。通常，可以采用強迫換熱管帶走傳遞的熱量，或者采用真空腔隔斷熱傳遞。在用于輸送液態重金屬鉛鉍介質的立式栗中，為了防止污染所輸送的介質，嚴格禁止外界介質進入輸送的介質中。當采用強迫換熱管進行換熱時，如果發生管壁破損，管內的換熱流體會泄漏至鉛鉍介質中，因此需要采取保護結構防止泄漏。在輸送一些有毒或與空氣、水等易發生化學反應的高溫物質，當換熱管發生破裂冷卻介質流入栗送介質內時，可能引發爆炸或危險事故，或者當栗送介質非常昂貴時，換熱管破裂會污染栗送介質造成巨大的經濟損失，此時也需要嚴格控制外部污染物流入栗送介質內。另一方面，如果僅采用真空腔，當輸送介質的溫度發生改變時，由于真空腔的隔熱效果有限，可能導致熱屏蔽后的密封機構處溫升過高，損壞栗的密封結構。因此，熱屏蔽的隔熱效果要可調節，能根據不同運行環境下的溫度隔離要求進行控制。
[0003]鑒于當前特殊環境應用時對機械栗中熱屏蔽的需求，本發明針對這兩個問題，提出一種解決方案。本技術尤其適用于高溫化工領域如有毒性、嚴禁污染的高溫化學物質和冶金行業中易氧化的高溫液態金屬輸送所用機械栗。
【發明內容】
[0004]為了解決上述技術問題，本發明提供一種立式機械栗上所用的混合換熱的熱屏蔽結構，本發明涉及的機械栗的熱屏蔽結構，是在機械栗常用熱屏蔽結構的基礎上針對高溫、高可靠性、無泄漏的運行環境及要求進行創新設計，尤其是用于輸送高溫介質，不允許外部介質污染所輸送介質的立式機械栗的熱屏蔽結構。
[0005]本發明解決其技術問題所采用的技術方案是:一種輸送高溫介質的立式栗用組合式熱屏蔽結構，包括低壓熱管，強迫循環換熱裝置和液位計，其中，低壓熱管包括熱管內冷卻介質和熱管壁，由熱管壁形成的腔室內放置熱管內冷卻介質，強迫循環換熱裝置包括冷卻介質、換熱管、換熱管入口和換熱管出口，冷卻介質依次通過換熱管入口、換熱管和換熱管出口循環流動，換熱管安裝在低壓熱管的低壓腔室內，在低壓熱管的低壓腔室側面，還安裝有液位計。
[0006]其中，采用低壓熱管和強迫循環換熱裝置相組合的方式，強迫循環換熱裝置為換熱管形式，中有冷卻介質循環流動，換熱管可以具有不同的結構型式，低壓熱管為密閉的低壓腔室，內部裝有易揮發工質。
[0007]其中，換熱管安裝在低壓熱管的低壓腔內，低壓熱管內的吸熱工質吸收熱量發生相變后上升，遇到換熱管的低溫冷凝，在重力的作用下降落會組合熱屏蔽組件腔內，實現自然循環換熱;強迫循環換熱裝置內，低溫冷卻劑從換熱管入口進入，吸收低壓熱管內的熱量后，從換熱管出口流出，形成強迫循環換熱，在這兩種換熱方式的共同作用下，熱屏蔽實現介質熱量的隔離。
[0008]其中，在低壓熱管的低壓腔室內安裝有液位計，以檢測低壓腔室內介質的液位高度；當換熱管出現破裂時，管中的介質流到低壓熱管腔內，而不會流入所輸送的介質中，這樣可以防止污染輸送介質；同時液位計檢測到液位超高信號，提出報警，及時停栗，防止溫升過高損壞栗的其他部件。
[0009]其中，該熱屏蔽結構安裝在一個立式機械栗內，該栗為液下栗，在該熱屏蔽結構的下端為高溫液態介質，該熱屏蔽結構的上端為栗的其他組成部分，下端液態介質的熱量傳遞到該熱屏蔽結構。
[0010]本發明的原理在于:
[0011]—種輸送高溫介質的立式栗用組合式熱屏蔽結構，其組合熱屏蔽結構的工作原理是，當熱管內部的介質受熱后發生相變，從液態變成氣態，氣體上升至熱管的頂部，遇到溫度低的換熱管后冷凝，在重力的作用下降落到熱管的底部。低壓熱管內的自然循環能力可以帶走一部分栗送介質的熱量，使熱屏蔽處的溫度維持在一個比較穩定的范圍內。安裝在低壓熱管內部的換熱裝置具有強迫循環能力。該換熱裝置為換熱管型式。該換熱管有進出口接管，低溫的冷卻介質從換熱管的進口管路進入位于熱管低壓腔室內的盤管中，吸收了熱管內工質冷凝相變的熱量后，變成高溫的冷卻介質，從換熱管的出口管路流出，形成一次強迫循環換熱。強迫循環換熱管具有流量可控、換熱量大的優點，而熱管具有效率高，溫度較穩定的優點，且低壓的熱管腔室具有較好的隔熱效果。在兩者的配合下，可以保證熱屏蔽兩端的隔離部件都工作在較穩定的環境溫度下。
[0012]當栗送的介質溫度發生變化時，低壓熱管的熱管壁內的介質相變速率增大，同時調節換熱管的流量，一方面調節自然循環能力，另一方面調節強迫循環帶走的熱量，從兩個角度同時根據溫度的變化調節熱屏蔽的換熱與隔熱功能。
[0013]另一方面，將換熱管設置在低壓熱管的低壓腔室內，且在低壓熱管腔內安裝有一個液位計。當換熱管發生破裂時，里面的冷卻劑流入到低壓熱管的低壓腔室內，當液位計檢測到液位超高的信號時，發出警報，顯示換熱管故障。一方面可以避免換組合熱屏蔽組件中的冷卻介質直接流入到栗送介質內，污染栗送介質。另一方面，也可以實現熱屏蔽結構的自動故障檢測。在發生故障時及時停栗，避免溫度過高損壞栗的其他部件。
[0014]本發明的優點在于:
[0015](1)、本發明涉及的輸送高溫介質用立式栗用組合式熱屏蔽結構，具有自然循環能力的超低壓熱管結構。低壓腔室內的介質吸收熱量后發生相變，上升至腔室的上側，遇到強迫循環換熱管的翅片式外殼后，遇冷凝結，利用重力降落至腔室底部，形成自然循環換熱。另外，超低壓腔室還可以降低熱量從高溫介質向栗上端結構的傳遞。
[0016](2)、本發明涉及的輸送高溫介質用立式栗用組合式熱屏蔽結構，在低壓熱管的低壓腔室的頂部安裝有強迫循環換熱管。換熱管內進口介質的溫度可以調節。通過調節介質溫度，一方面可以調節換熱管強迫循環帶走的熱量，另一方面可以改變低壓熱管內蒸汽冷凝的速率。從兩方面實現熱屏蔽的熱量傳遞性能。
[0017](3)、本發明米用低壓熱管與強迫循環換熱管的組合方式，將換熱管安裝在低壓熱管內，在超低壓的腔室上安裝液位計。當換熱管發生破裂時，換熱管內的介質泄漏至低壓腔室內，液位上升超過低壓熱管內原始液位設定值，從而檢測泄漏。避免換熱管內的介質泄漏至栗體下側的輸送介質中。
【附圖說明】
[0018]圖1是本發明的一種輸送高溫介質的立式栗用組合式熱屏蔽結構的示意圖。
[0019]圖2(a)(b)(c)分別是本發明的一種輸送高溫介質的立式栗用組合式熱屏蔽結構換熱管結構圖。
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