[发明专利]一种利用热管冷却的热水循环泵泵盖

说明书

技术领域

本发明涉及水泵技术领域，尤其是涉及一种利用热管冷却的热水循环泵泵盖。

背景技术

在冶金、电站、化工、余热余能等领域中会需要使用水泵用于系统中管路或封闭回路中的热水循环。

目前使用较多的是采用水冷式热水循环泵，该泵利用冷却水的循环来隔离输送介质的温度，避免泵盖和悬架体受到高温的影响变形，进而避免了高温型金属波纹管机械密封和轴承磨损，使得循环泵能保持稳定运行。但这种结构在铸造的时候在泵盖和悬架体上铸造一个空腔，并且还要在空腔的开口处设有冷却室压盖。另外，冷却腔在铸造时如果有缺陷的话还容易出现砂眼等漏水的情况，也存在因铸造缺陷导致轴承油室进水，进而导致泵盖和悬架体温度过高，因此高温型机械密封和轴承发生磨损，产生泄漏问题。此外，这种结构还存在外部冷却水量不足及冷却管路堵塞等潜在问题。

发明内容

本发明的目的是为了保证热水循环泵在不采用外界冷却水的工况下长期稳定地运行，避免采用复杂的水冷式结构，同时能够节约用水，避免由于冷却水不足或者管道堵塞而造成的泵运行事故。

为达到上述目的，本发明的采用以下技术方案：一种利用热管冷却的热水循环泵泵盖，所述泵盖上设有盲孔，所述盲孔中插有热管。热管的蒸发端插入盲孔中。热管与盲孔都为间隙配合。热管具有极高的传热效率。热管是由管壳、吸液芯即管芯和传递热能的工作液体即工质等组成一个高真空封闭系统，凭借封闭系统内的工作介质反复发生相变而进行热量传递的一种高效传热元件。其工作原理是：当冷凝端的温度低于蒸发段的温度时，蒸发端的冷凝液由于压力较低，吸热后很容易汽化成蒸汽，并在微小压差的作用下流向热管的冷凝段。在冷凝端释放出热量后又冷凝为液体，在吸液芯的毛细力作用下重新回到蒸发段。如此反复循环，达到传热的目的。由于该过程是相变传热，热管内部热阻很小，所以能以较小的温差获得较大的传热率。为了更好地达到整泵降温的目的，悬架体也可采用如泵盖一样的冷却方式。将泵盖抽象成一个环形肋，视为一维稳态导热问题。泵盖与热流体的接触面积为A_i，热流体温度为t_fi，表面传热系数为h_i。肋面突出部分的面积为A₂，肋与肋间的平壁部分的面积为A₁，泵盖外的空气温度为t_fo，肋基温度为t_wo，泵盖与空气的表面传热系数为h_o，肋效率为η_f。泵盖传导系数为λ，泵盖与流体接触侧到肋基厚度为δ。通过泵盖的热流量为Φ，单根热管的功率为P，热管总传热系数为α，所开盲孔数量即所需热管个数N。由传热学原理计算得Φ=tfi-tfo1hiAi+δλAi+1ho(A1+ηfA2),two=tfo+Φho(A1+ηfA2).]]>由于热管的总功率N*P>Φ，所以加上热管后，泵盖肋基温度由于α>h_o，所以t_wo'<t_wo，泵盖达到降温效果。