Герметичный электронасос с приводом на постоянных магнитах с корпусом, защищенным от коррозии
Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в электронасосах с приводом на постоянных магнитах. Технический результат - предотвращение коррозии, вызываемой химической жидкостью, на компонентах герметичного электронасоса. Герметичный электронасос с приводом на постоянных магнитах характеризуется наличием корпуса, защищенного от коррозии, содержащего армированный кронштейн, кожух электродвигателя и задний кожух электродвигателя. Армированный кронштейн изготовлен из устойчивой к коррозии пластмассы, кожух электродвигателя и задний кожух электродвигателя изготовлены из алюминиевого сплава. Соответственно корпус, защищенный от коррозии, способен предотвратить коррозию компонентов из алюминиевого сплава, вызываемую химической жидкостью. Кроме того, герметичный электронасос с приводом на постоянных магнитах предоставляет механизм рассеивания тепла при одновременном обеспечении конструктивных нужд корпуса, защищенного от коррозии, такой что электродвигатель может рассеивать тепло с достаточной скоростью. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 6 ил.
ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Область изобретения
Одним из типов бессальниковых насосов является герметичный электронасос с приводом на постоянных магнитах, устройство, в котором электродвигатель и насос объединены в готовый узел и статор с обмотками изолирован стойкой к коррозии защитной оболочкой, а покрытый оболочкой внутренний ротор находится в непосредственном контакте с перекачиваемой жидкостью; другим типом является насос с магнитным приводом, приводимый от индукционного электродвигателя, «бессальниковость» достигается за счет использования магнитной муфты как замены механического сальника; следовательно, бессальниковый насос может удовлетворить требованию полного отсутствия утечек в промышленности, особенно в условиях передачи токсичных, горючих и коррозионно-опасных жидкостей с высокой температурой. Целью изобретения является предоставление герметичного электронасоса с приводом на постоянных магнитах с корпусом, защищенным от коррозии, при этом корпус, защищенный от коррозии, содержит кожух электродвигателя из алюминиевого сплава, задний кожух электродвигателя из алюминиевого сплава и устойчивый к коррозии пластмассовый армированный кронштейн, следовательно, части насоса не будут повреждены, даже если на них попадут снаружи капли химической жидкости, например химической жидкости, используемой в процессе изготовления печатных плат. Изобретение также хорошо подходит для использования в системе емкости фильтра, при этом герметичный электронасос с приводом на постоянных магнитах устанавливается под емкостью фильтра и используется для сжимания химической жидкости, таким образом, при замене фильтра предотвращена проблема попадания на компоненты электродвигателя капель химической жидкости и их корродирования. Все это возможно только через пластмассовый армированный кронштейн, установленный на кожухе насоса, и, таким образом, обеспечивается отсутствие утечки на уплотняющей поверхности. Из-за пластмассового армированного кронштейна способность к рассеванию тепла наружной поверхности кожуха электродвигателя из алюминиевого сплава ограничена. Соответственно, еще одна цель изобретения - предоставить новый механизм рассеивания тепла, чтобы рассеивать тепло, вырабатываемое электродвигателем, с достаточной скоростью.
Уровень техники
Герметичный насос с приводом на постоянных магнитах является устройством, в котором объединены электродвигатель и насос, как правило, герметичный насос с приводом на постоянных магнитах оснащен наружной оболочкой, содержащей кожух электродвигателя из алюминиевого сплава с обмотками статора и задний кожух электродвигателя из алюминиевого сплава, в дальнейшем называемые кожухом электродвигателя и задним кожухом электродвигателя соответственно. Данные компоненты наружной оболочки оснащены охлаждающими ребрами для создания достаточной способности к рассеиванию тепла и покрыты устойчивым к коррозии материалом (например, фторполимером) для работы в условиях, когда на них могут попасть капли вещества, вызывающего коррозию. Однако характеристики данного типа решения для долгосрочной эксплуатации не удовлетворяют условию по коррозионной стойкости. В частности, в системах с емкостями фильтров, которые используются для фильтрации химической жидкости, если герметичный электронасос с приводом на постоянных магнитах установлен под емкостью, используемой для закачки химической жидкости, то после некоторого периода работы необходимо будет извлечь фильтр картриджа внутри емкости и заменить его новым; в этих условиях некоторые капли химической жидкости могут попасть непосредственно на наружную оболочку. И необходимо улучшить способность наружной оболочки сопротивляться коррозионно-опасной жидкости. Одно из решений по улучшению возможностей наружной оболочки сопротивляться коррозионно-опасной жидкости заключается в том, что на герметичный электронасос с приводом на постоянных магнитах надевается защита электродвигателя, выполненная из устойчивой к коррозии пластмассы. Однако защита электродвигателя ограничена расположением трубопроводов, например длина защиты электродвигателя мала и ограничена и, следовательно, металлические части, выступающие из-под защиты электродвигателя, будут подвергаться воздействию коррозионно-опасных капель химической жидкости.
Целью изобретения является предоставление корпуса, защищенного от коррозии, герметичного насоса с приводом на постоянных магнитах, в котором устойчивый к коррозии армированный кронштейн из пластмассы защищает кожух электродвигателя из алюминиевого сплава, задний кожух электродвигателя из алюминиевого сплава. Кроме того, изобретение также предоставляет новый механизм рассеивания тепла, чтобы рассеивать тепло, вырабатываемое электродвигателем, гарантированно с достаточной скоростью.
Ниже приведены традиционный герметичный электронасос с приводом на постоянных магнитах и традиционный насос с магнитным приводом, и ни один из них не обеспечивает эффективного решения проблемы коррозии, вызванной каплями химической жидкости.
В патенте Тайваня № TWM369391 (здесь и далее именуемый '391), который выдан в 2009 г., идет речь об улучшенном герметичном электронасосе с приводом на постоянных магнитах, способном работать при высоких температурах и быть стойким к химической коррозии.
Целью этого решения является улучшение жесткости вала насоса, при этом одной из его особенностей является консольный стационарный вал электродвигателя высокой жесткости, а также электродвигатель с радиальным зазором магнитопровода. В связи с применением в '391 необходимо предусмотреть допуск 3 мм на коррозию для толщины оболочки. Это означает, что общая ширина зазора магнитопровода составляет по меньшей мере 8 мм. Для удовлетворения требований к работе в условиях высоких температур и с высокой мощностью используется жесткий композитный стационарный вал. Как показывает '391, конструкция герметичного электронасоса с приводом на постоянных магнитах согласно '391 более компактна, чем насос с магнитным приводом, т.к. вместо магнитной муфты и индукционного электродвигателя используют герметичный электродвигатель. В результате герметичный электронасос с приводом на постоянных магнитах больше подходит для установки в оборудовании, где имеется ограничение по размеру. Однако '391 не предоставляет решения для проблемы коррозии, вызываемой каплями коррозионно-опасной химической жидкости.
Другое решение для традиционной системы емкости фильтра представлено на фиг. 1; такое решение используется при изготовлении печатных плат (PCB). Система 1 емкости фильтра состоит из насоса 12 с магнитным приводом, основной рамы 114 и фильтрационной камеры 113. Насос 12 с магнитным приводом присоединяется к основной раме 114, впускная труба 121 соединяется с емкостью устройства изготовления печатных плат, где емкость используется для хранения химической жидкости; выпускная труба 122 соединена со впуском фильтрационной камеры 113 для вывода сжатой химической жидкости к фильтрационной камере 113. После прохождения сквозь фильтр химическая жидкость возвращается обратно в емкость устройства изготовления печатных плат через выпускное отверстие 116. Однако спустя какое-то время фильтры в фильтрационной камере 113 требуют замены, для чего придется открыть верхнюю крышку 115 фильтрационной камеры 115 и вынуть засорившийся фильтр, при этом капли химической жидкости могут падать с поверхности засорившегося фильтра. С целью предотвращения падения капель химической жидкости на насос 12 с магнитным приводом используется защита 123 электродвигателя. На самом деле основная рама 114 имеет ограничение по высоте, и высота выпуска 116 должна быть подобрана так, чтобы совпадать по высоте с впускной трубой емкости устройства изготовления печатных плат. В результате защита 123 электродвигателя не может полностью закрыть все металлические компоненты насоса 12 с магнитным приводом, например кронштейн 124 на фиг. 1, изготовленный из чугуна, и защита 123 электродвигателя по высоте блокируется выпуском 116 емкости. Таким образом, химическая жидкость может попасть на кронштейн и затем привести к его коррозии.
С учетом вышесказанного обнаружено, что герметичный электронасос с приводом на постоянных магнитах с размерами впуска и выпуска насоса, удовлетворяющими стандарту, имеет укороченную продольную длину по сравнению с насосом с магнитным приводом, и эта особенность упрощает его установку внутрь устройства изготовления. Кроме того, также снижается площадь, на которую могут попасть капли химической жидкости. Однако требование к предотвращению коррозии, вызываемой химической жидкостью, остается, т.к. проблема капель химической жидкости может быть уменьшена, но не искоренена, кроме того, оплошность оператора, которая вызывает падение капель химической жидкости, не поддается предсказанию. Таким образом, изобретатели признают, что следующие проблемы нуждаются в решении.
Проблема 1: рассеивание тепла от электродвигателя.
Хотя армированный кронштейн, изготовленный из устойчивой к коррозии пластмассы, может предотвратить проблему коррозии, вызываемой химической жидкостью, армированный кронштейн также вызывает трудности в расположении охлаждающих ребер наружной оболочки. Соответственно требуется новый механизм рассеивания тепла от электродвигателя. Электродвигатель на постоянных магнитах, который отличается высокой эффективностью, превышающей класс эффективности IE3 стандарта IEC60034-30, может привести к существенному снижению нагрузки по рассеванию тепла, однако проблема все еще остается нерешенной.
Проблема 2: просачивание химической жидкости.
Кожух электродвигателя из алюминиевого сплава из '391 соединен с кожухом насоса и прижат к фланцу защитной оболочки с целью предотвращения утечки химической жидкости. Однако капли химической жидкости, попавшие на кожух электродвигателя, могут просачиваться сквозь резьбу болта внутрь резьбового отверстия на переднем фланце кожуха электродвигателя. После этого химическая жидкость в резьбовом отверстии может привести к коррозии и проникнуть в кожух электродвигателя из алюминиевого сплава и впоследствии вызвать коррозию обмоток статора.
Улучшение настоящего изобретения может позволить с умеренными расходами предотвратить проблемы герметичных насосов с приводом на постоянных магнитах среднего и малого размера, связанные с коррозией от капель химической жидкости. И проблема рассеивания тепла также решается за счет улучшения. В результате герметичный электронасос с приводом на постоянных магнитах согласно настоящему изобретению больше пригоден для установки в устройстве изготовления с ограниченным внутренним пространством.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ
Одной из целей настоящего изобретения является предотвращение коррозии, вызываемой химической жидкостью, на компонентах герметичного электронасоса с приводом на постоянных магнитах с корпусом, защищенным от коррозии, далее называемого «герметичным насосом», при этом корпус, защищенный от коррозии, содержит кожух электродвигателя из алюминиевого сплава, далее называемый «кожухом электродвигателя», задний кожух электродвигателя из алюминиевого сплава, далее называемый «задним кожухом электродвигателя», и армированного кронштейна, изготовленного из устойчивой к коррозии пластмассы, и электродвигатель на постоянных магнитах герметичного насоса, далее называемого «герметичным насосом»; содержит кожух электродвигателя из алюминиевого сплава и задний кожух электродвигателя из алюминиевого сплава, далее называемые «оболочкой электродвигателя»; и другой целью является найти решение проблемы рассеивания тепла от электродвигателя.
Во-первых, описанное ниже представляет собой решение проблемы коррозии из-за попадания химической жидкости на компоненты оболочки электродвигателя.
Корпус, защищенный от коррозии, защищает оболочку электродвигателя за счет преимущества в виде армированного кронштейна. Форма армированного кронштейна представляет собой колонну с отверстиями на обоих концах. Армированный кронштейн служит для предотвращения коррозии, вызываемой попаданием капель химической жидкости на оболочку электродвигателя, хотя такой материал ограничивает способность оболочки электродвигателя к рассеиванию тепла. Нижняя часть армированного кронштейна представляет собой горизонтальную опорную плиту, используемую для установки герметичного насоса. Передний фланец корпуса, защищенного от коррозии, формируется передним фланцем кронштейна армированного кронштейна и фланцем кожуха электродвигателя со стороны насоса, и в переднем фланце выполнены резьбовые отверстия для плотного соединения с кожухом насоса посредством болтов, и передний фланец прижимается болтами к кожуху насоса. И фланец оболочки защитной оболочки для уплотнения и предотвращения утечки коррозионно-опасной жидкости из герметичного насоса прижимается к задней стороне передним фланцем, на поверхности переднего фланца размещается уплотнительное кольцо для защиты обмоток статора в кожухе электродвигателя. На краю переднего фланца кронштейна может располагаться уплотнительная прокладка во избежание просачивания капель химической жидкости в кожух электродвигателя и болты, следовательно, во избежание просачивания химической жидкости в зазоры между болтами и резьбовыми отверстиями или по резьбе болтов.
Ниже описывается процесс сборки герметичного электродвигателя. Во-первых, внутреннее пространство армированного кронштейна разделяют кольцевым ребром на переднее внутреннее пространство и заднее внутреннее пространство, при этом статор с обмотками герметичного электродвигателя размещают в кожухе электродвигателя, затем кожух электродвигателя помещают в переднее внутреннее пространство, а задний кожух электродвигателя помещают в заднее внутреннее пространство. Кожух электродвигателя и задний кожух электродвигателя соединяют друг с другом посредством болтов, и кольцевое ребро армированного кронштейна между ними фиксируют с противоположных сторон, и установочные блоки на кольцевом ребре вставлены в фиксирующие пазы на кожухе электродвигателя с тем, чтобы образовать корпус, защищенный от коррозии, в виде цельного узла в качестве корпуса, защищенного от коррозии. Линию передачи электроэнергии для обмоток электрически соединяют с клеммами клеммной коробки в заднем кожухе электродвигателя. После этого рабочее колесо и внутренний ротор объединяют в цельный узел и помещают во внутреннее пространство защитной оболочки. Наконец, передний фланец крепко соединяют с кожухом насоса и прижимают, и он служит для герметизации фланца оболочки защитной оболочки.
Во-вторых, механизм рассеивания тепла электродвигателя описывается следующим образом.
Ключевым фактором механизма рассеивания тепла электродвигателя является то, что тепло, вырабатываемое статором с обмотками, передается на охлаждающие ребра без уменьшения скорости теплопередачи и что охлаждающие ребра имеют достаточную поверхность и пространство для рассеивания тепла. Некоторые варианты осуществления настоящего изобретения используют преимущество теплопроводности алюминиевого сплава, которая в четыре раза выше теплопроводности листа из магнитной стали. Когда тепло, создаваемое статором с обмотками, передается наружу в радиальном направлении через ярма статора, теплопроводность контактной поверхности между статором и кожухом электродвигателя уменьшается из-за шероховатости поверхности и изолирующего лака. Таким образом, площадь радиального поперечного сечения кожуха электродвигателя близка к одной пятой площади наружной поверхности пакета листов из магнитной стали в статоре. Иными словами, поперечное сечение кожуха электродвигателя способно переносить тепло в продольном направлении от пластины из кремнистой стали с более низкой термостойкостью. И продольная длина кожуха электродвигателя мала, таким образом, характеризуется небольшой разницей температур между наружной поверхностью пакета листов из магнитной стали и задним концом кожуха электродвигателя, т.е. тепло, вырабатываемое статором, может плавно передаваться на задний конец кожуха электродвигателя. Чашеобразная конструкция кожуха электродвигателя обладает большой контактной поверхностью, приспособленной для передачи тепла на задний кожух электродвигателя, и площадь контактной поверхности равняется или превышает площадь радиального сечения кожуха электродвигателя; задний кожух электродвигателя имеет форму круглого диска, и задняя металлическая опора вала является центром заднего кожуха электродвигателя и выступает внутрь. Вертикальные охлаждающие ребра и клеммная коробка заднего кожуха электродвигателя, который имеет достаточные поверхности для рассевания тепла, расположены на наружной стороне с целью плавного рассеивания тепла в воздухе путем природной конвекции без накапливания в них тепла.
Задний конец кронштейна армированного кронштейна имеет круглое отверстие, верхняя часть которого, верхняя накладка, длиннее, чем нижняя часть; кромка поперечного сечения круглого отверстия имеет форму дуги; нижняя часть круглого отверстия выходит к нижним частям охлаждающих ребер, так что воздух с относительно низкой температурой проникает в узкое пространство между охлаждающими ребрами; воздух поглощает тепло от поверхностей и устремляется вверх, от нижней части охлаждающих ребер к верхней части охлаждающих ребер вследствие природной конвекции, и затем горячий воздух уходит от верхней части заднего конца армированного кронштейна. Нижнее круглое отверстие приспособлено для того, чтобы электрически соединять клеммную коробку с линией передачи электроэнергии; верхняя накладка закрывает задние части клеммной коробки и охлаждающих ребер; и высота нижнего круглого отверстия достигает нижней части клеммной коробки с целью защиты охлаждающих ребер и клеммной коробки.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ
Настоящее изобретение можно полнее понять, ознакомившись с подробным описанием, приведенным ниже исключительно с целью иллюстрации, и, таким образом, не ограничивающим настоящее изобретение, где:
Фиг. 1 представляет собой традиционную систему фильтрации, используемую при изготовлении печатных плат;
Фиг. 2 представляет собой вариант осуществления герметичного электронасоса с приводом на постоянных магнитах с корпусом, защищенным от коррозии, в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;
Фиг. 3 представляет собой схематическое изображение армированного кронштейна на фиг. 2;
Фиг. 4 представляет собой изображение путей рассеивания тепла от герметичного электродвигателя;
Фиг. 5 представляет собой схематичное изображение охлаждающих ребер на фиг.2; и
Фиг. 6 представляет собой схематическое изображение кожуха электродвигателя на фиг. 2.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ
Ниже подробно описываются признаки и преимущества раскрытия изобретения с большим количеством подробностей с помощью следующих вариантов осуществления, при этом содержания подробного описания достаточно для специалиста в данной области техники, чтобы понять техническую суть настоящего изобретения и внедрить его. На основании содержания описания, формулы и графических материалов специалисты в данной области техники смогут легко понять соответствующие цели и преимущества настоящего изобретения.
См. фиг. 2, которая представляет вариант осуществления герметичного электронасоса с приводом на постоянных магнитах, далее называемого «герметичным насосом», с корпусом, защищенным от коррозии, в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения. Армированный кронштейн адаптирован для защиты кожуха электродвигателя и заднего кожуха электродвигателя. Фланец кожуха электродвигателя со стороны насоса и передний фланец кронштейна армированного кронштейна совокупно образуют передний фланец корпуса, защищенного от коррозии. Кроме того, в армированном кронштейне выполнены резьбовые отверстия, внутри есть гайки, так что болты вставлены в сквозные отверстия кожуха электродвигателя с целью крепко соединить с армированным кронштейном и уплотнить фланец оболочки защитной оболочки. В результате утечка коррозионно-опасной жидкости из герметичного электродвигателя на постоянных магнитах предотвращается. Герметичный насос состоит из кожуха 4 насоса, треугольной передней опоры 31, рабочего колеса 5, защитной оболочки 41, стационарного вала 3 и герметичного электродвигателя 8.
Кожух 4 насоса имеет канал 47 потока, адаптированный для размещения рабочего колеса 5, впуска 44 и выпуска 45. Переднее упорное кольцо 46 расположено на внутренней поверхности кожуха 4 насоса и в положении возле впуска рабочего колеса 5, так что переднее упорное кольцо 46 и упорный подшипник 53, расположенные рядом с впускной стороной рабочего колеса 5, образуют совместно осевой упорный подшипник. Кожух 4 насоса и передний фланец 911 кронштейна армированного кронштейна 9 соединены друг с другом и адаптированы для крепления и уплотнения фланца 411 оболочки защитной оболочки 41.
Треугольная передняя опора 31 установлена рядом с впуском кожуха 4 насоса и проходит в осевом направлении в отверстие ступицы 54 рабочего колеса 5, служа опорой для конца стационарного вала 3.
Рабочее колесо 5 находится в кожухе 4 насоса. Задний диск 52 соединен с выступающей в осевом направлении частью 76 внутреннего ротора 7, так что рабочее колесо 5 и внутренний ротор 7 объединены в одно.
Форма защитной оболочки 41 похожа на чашу, дно которой содержит глухую заднюю опору 413 вала. Кроме того, защитная оболочка 41 не содержит сквозных отверстий, и, следовательно, предотвращена утечка коррозионно-опасной жидкости из защитной оболочки 41. Фланец 411 оболочки, который находится на переднем конце защитной оболочки 41, установлен между кожухом 4 насоса и фланцем 811 кожуха 81 электродвигателя со стороны насоса с целью предотвращения утечки коррозионно-опасной жидкости из герметичного насоса. Глухая задняя опора 413 вала расположена в центре дна защитной оболочки, и заднее упорное кольцо 414 установлено на ее краю, которое сопряжено с керамическим подшипником 79 (показан на фиг. 4) внутреннего ротора 7, образуя с ним осевой упорный подшипник. Глухая задняя опора 413 вала поддерживается со стороны наружной поверхности задней металлической опорой 824 вала (показана на фиг. 4) заднего кожуха электродвигателя 82, которые тесно соединены друг с другом.
Стационарный вал 3, изготовленный из устойчивого к коррозии и устойчивого к износу керамического материала, опирается на оба противоположные конца. Конкретнее, передний конец стационарного вала 3 опирается на треугольную переднюю опору 31; задний конец стационарного вала 3 опирается и крепится к глухой задней опоре 413 вала, выступающей в осевом направлении. Средняя часть между передним концом и задним концом сопряжена с керамическим подшипником 79 (показан на фиг. 4) для поддержки внутреннего ротора 7, так что внутренний ротор 7 может вращаться вокруг стационарного вала 3.
Герметичный электродвигатель 8 герметичного насоса с корпусом, защищенным от коррозии, содержит статор 83 с обмотками, внутренний ротор 7, кожух 81 электродвигателя, задний кожух 82 электродвигателя и армированный кронштейн 9.
Статор 83 с обмотками оснащен обмотками, намотанными на зубцы (не показано на фиг. 2) и установлен в кожухе 81 электродвигателя. Источник питания с ШИМ подключен к обмоткам для создания магнитного потока, который взаимодействует с магнитным полем внутреннего ротора 7, так что создается момент вращения, приводящий во вращение внутренний ротор 7, и внутренний ротор 7 приводит рабочее колесо 5 для образования гидравлической мощности. Защитная оболочка 41 защищает статор от коррозии, вызываемой коррозионно-опасной жидкостью.
Внутренний ротор 7 представляет собой кольцевую конструкцию, которая содержит основной набор магнитов, основное ярмо и выступающую в осевом направлении часть 76. Кроме того, внутренний ротор 7 покрыт оболочкой из устойчивой к коррозии пластмассы, которая образует герметичное полимерное покрытие 74 ротора (показано на фиг. 2 и фиг. 4) кольцевой формы, и внутрь установлен керамический подшипник 79 (показан на фиг. 4). Выступающая в осевом направлении часть 76 внутреннего ротора 7 соединена с задним диском 52, так что внутренний ротор 7 и рабочее колесо 5 объединены в один узел.
Кожух 81 электродвигателя прикреплен к армированному кронштейну 9, фланец 811 со стороны насоса прижат к задней поверхности фланца 411 оболочки защитной оболочки. Уплотнительное кольцо, расположенное на наружном диаметре 811a (показано на фиг. 6) фланца 811 со стороны насоса, может предотвратить утечку коррозионно-опасной жидкости. Задняя сторона 812 кожуха электродвигателя имеет чашеобразную конструкцию с отверстием 812a (показано на фиг. 6), так что кожух 81 электродвигателя обладает большой площадью для передачи тепла. Чашеобразная конструкция с отверстием 812а служит для крепления винтами заднего кожуха 82 электродвигателя. Толщина кожуха электродвигателя выбрана так, чтобы можно было передавать тепло на охлаждающее ребро 821 и клеммную коробку 822 заднего кожуха 82 электродвигателя.
Задний кожух 82 электродвигателя прикреплен к армированному кронштейну 9 через чашеобразную конструкцию кожуха 81 электродвигателя, и охлаждающие ребра 821 и клеммная коробка 822 могут рассеивать тепло в воздухе посредством природной конвекции, и задняя металлическая опора 824 вала выдается внутрь в осевом направлении, обеспечивая надежную опору для стационарного вала 3, и статор 83 с обмотками электрически подключен к клеммам 825 клеммной коробки 822 с помощью провода, проходящего сквозь отверстие 812a кожуха 81 электродвигателя, клеммы 825 подключены к источнику электроэнергии от линии питания через кабельный переходник 823.
Армированный кронштейн 9 представляет собой колонну с отверстиями на обоих концах, изготовленную из устойчивой к коррозии пластмассы. В армированном кронштейне выполнены резьбовые отверстия (не показаны на фиг. 3), внутри есть гайки (не показаны на фиг. 3), так что болты (не показаны на фиг. 2) вставлены в сквозные отверстия (не показаны на фиг. 2) кожуха 4 электродвигателя с целью крепко соединить армированный кронштейн 9 и уплотнить фланец 411 защитной оболочки 41. Передний фланец 911 кронштейна прикреплен к кожуху 4 насоса винтами с целью создания уплотнительной поверхности между передним фланцем 911 кронштейна и кожухом 4 насоса, так что химическая жидкость не сможет просочиться через уплотненную поверхность и попасть в зазор между резьбами винтов и резьбовых отверстий кожуха 81 электродвигателя, изготовленного из алюминиевого сплава. Уплотнительный паз 911a (показан на фиг. 3) переднего фланца 911 кронштейна прижат к задней стороне фланца 411 оболочки защитной оболочки 41, вследствие чего уплотнительное кольцо (не показано на фиг. 2) между фланцем 411 оболочки и кожухом 4 насоса сжимается, предотвращая утечку коррозионно-опасной жидкости. В некоторых сложных условиях на краю переднего фланца 911 кронштейна может устанавливаться уплотнительная прокладка (не показана на фиг. 2) для предотвращения просачивания капель коррозионно-опасной жидкости в уплотнительные поверхности между передним фланцем 911 кронштейна и кожухом 4 насоса, таким образом, защищая винты в резьбовых отверстиях от попадания химической жидкости. Кроме того, армированный кронштейн 9 имеет достаточную длину, чтобы задний конец армированного кронштейна 9 закрывал клеммную коробку 822 и охлаждающие ребра 821 заднего кожуха 82 электродвигателя.
В средней части внутренней поверхности армированного кронштейна 9 находится кольцевое ребро 916 с установочными блоками 917 (показаны на фиг. 3). Кольцевое ребро 916 разделяет внутреннее пространство армированного кронштейна 9 на переднее внутреннее пространство 914 и заднее внутреннее пространство 915 (показано на фиг. 3). Кожух 81 электродвигателя помещен в переднее внутреннее пространство 914, а задний кожух 82 электродвигателя помещен в заднее внутреннее пространство 915, оба плотно соединены друг с другом посредством винтов, и установочные блоки 917 кольцевого ребра 916 вставлены в фиксирующий паз 813 (показано на фиг. 6), выполненный на задней поверхности кожуха 81 электродвигателя таким образом, что кожух 81 электродвигателя, задний кожух 82 электродвигателя и армированный кронштейн 9 объединены в цельный узел, а именно корпус, защищенный от коррозии (показано на фиг. 5), и герметичный электродвигатель 8 надежно опирается на горизонтальную опорную плиту 912. Корпус, защищенный от коррозии, надежно смонтирован на горизонтальной опорной плите 912. Поверхность переднего фланца корпуса, защищенного от коррозии, образуется передним фланцем 911 армированного кронштейна 9 и фланцем 811 со стороны насоса кожуха 81 электродвигателя. Уплотнительное кольцо, расположенное на наружном диаметре 811a (показано на фиг. 2 и фиг. 6) фланца 811 со стороны насоса кожуха 81 электродвигателя из алюминиевого сплава, способно предотвратить разрушение фланца 811 со стороны насоса и обмоток статора 83. Фланец 811 со стороны насоса прижат к задней стороне фланца 411 оболочки защитной оболочки 41 и сжимает уплотнительное кольцо между фланцем 811 со стороны насоса и кожухом 4 насоса, служащее для уплотнения и предотвращения утечки коррозионно-опасной жидкости из герметичного насоса.
Когда насос работает, перемещающаяся текучая среда вдоль линии 6 течения потока попадает во впуск герметичного насоса, затем перемещающаяся текучая среда вдоль линии 61 течения на впуске проходит через рабочее колесо 5, так что перемещающаяся текучая среда на выходе из рабочего колеса 5 сжимается, затем сжатая текучая среда выходит из выпуска 45. Кроме того, небольшая часть перемещающейся текучей среды проходит вдоль линии 62 течения потока, вдоль выхода из рабочего колеса и возвращается, затем проходит сквозь заднюю часть рабочего колеса 5, а затем попадает во внутреннее пространство 415 защитной оболочки 41. После этого перемещающаяся текучая среда во внутреннем пространстве 415 проходит ко дну защитной оболочки 41 через зазор между наружной поверхностью внутреннего ротора 7 и внутренней поверхностью защитной оболочки 41, а затем проходит через зазор между стационарным валом 3 и керамическим подшипником 79, наконец, текучая среда перемещается ко впуску рабочего колеса 5 сквозь отверстие ступицы 54, как показано на линии 65 течения. Текучая среда в таких петлях смазывает керамический подшипник 79 и отводит тепло, вырабатываемое внутренним ротором 7.
См. фиг. 3, где показано трехмерное изображение армированного кронштейна 9 на фиг. 2. Армированный кронштейн 9 представляет собой колонну с отверстием на каждом конце, изготовленную из устойчивой к коррозии пластмассы, передний фланец 911 кронштейна с уплотнительным пазом 911a находится на одном конце, горизонтальная опорная плита 912 является плоской деталью в нижней части, и кольцевое ребро 916 с установочными блоками 917 расположено в середине внутреннего пространства, также кольцевое ребро 916 делит внутреннее пространство армированного кронштейна 9 на переднее внутреннее пространство 914 и заднее внутреннее пространство 915, и кожух 81 электродвигателя (показан на фиг. 2) прикреплен в переднем внутреннем пространстве 914, задний кожух 82 электродвигателя (показан на фиг. 2) прикреплен в заднем внутреннем пространстве 915. Армированный кронштейн 9 содержит задний конец 913 кронштейна с нижним круглым отверстием 913b (показано на фиг. 5), и нижняя часть охлаждающих ребер 821 (показаны на фиг. 5) заднего кожуха 82 электродвигателя (показано на фиг. 5) открыта. Далее задний конец кронштейна 913 содержит верхнюю защитную накладку 913a, которая закрывает задние концы как клеммной коробки 822 (показана на фиг. 5), так и охлаждающих ребер 821. Кроме того, высота нижнего круглого отверстия 913b (показано на фиг. 5) достигает нижней части клеммной коробки 822, так что обеспечена защита охлаждающих ребер 821 (показаны на фиг. 5) и клеммной коробки 822 (показана на фиг. 5).
См. фиг. 4 и 5, которые представляют собой схематические изображения путей рассеивания тепла и охлаждающих ребер герметичного электродвигателя. Конкретно, на фиг. 4 представлен вид в разрезе герметичного электродвигателя 8 для иллюстрирования механизма теплопроводности и функции охлаждающих ребер 821. Хотя тепло, производимое статором 83 с обмотками, передается наружу в радиальном направлении от зубца и через ярмо статора 83 с обмотками, тепло сначала передается на кожух 81 электродвигателя, что показано как путь 66 передачи тепла от статора. Теплопроводность контактной поверхности между статором 83 и кожухом 81 электродвигателя слегка уменьшается из-за шероховатости поверхности и изоляционных лаков. Площадь радиального поперечного сечения кожуха 81 электродвигателя составляет не менее одной пятой площади наружной поверхности пакета листов из магнитной стали в статоре 83. Иными словами, радиальное поперечное сечение кожуха 81 электродвигателя способно переносить тепло в продольном направлении от пакета листов из магнитной стали с более низкой термостойкостью. Продольная длина кожуха 81 электродвигателя мала, таким образом, характеризуется небольшой разницей температур между наружной поверхностью пакета листов из магнитной стали и задним концом кожуха 81 электродвигателя, что обозначено путем 67 передачи тепла от кожуха электродвигателя. Кроме того, чашеобразная конструкция кожуха 81 электродвигателя на задней стороне 812 кожуха электродвигателя имеет большую контактную поверхность, которая равна или более чем в 1,5 раза превышает площадь радиального сечения кожуха 81 электродвигателя, так что тепло с легкостью передается на задний кожух 82 электродвигателя, как показано путем 68 передачи тепла к охлаждающим ребрам. Охлаждающие ребра 821 и клеммная коробка 822 заднего кожуха 82 электродвигателя имеют достаточные поверхности для рассеивания тепла и выдаются наружу. Сумма площадей поверхностей для рассеивания тепла охлаждающих ребер 821 и клеммной коробки 822 более чем в четыре раза превышает площадь наружной поверхности статора 83, так что тепло может плавно рассеиваться в воздухе посредством природной конвекции без накапливания тепла внутри, что показано как линия 69 течения потока при природной конвекции.
Помимо достаточных поверхностей для рассеивания тепла, скорость природной конвекции также является еще одним важным фактором. Нижнее круглое отверстие 913b в заднем конце армированного кронштейна 9 выходит в нижнюю часть охлаждающих ребер 821 заднего кожуха 82 электродвигателя, так что воздух с относительно низкой температурой может перемещаться над поверхностью охлаждающих ребер 821 для поглощения тепла посредством природной конвекции. Затем горячий воздух выходит из верхней части заднего конца армированного кронштейна 9, что показано линиями 69a, 69b и 69c течения потока при природной конвекции.
1. Герметичный электронасос с приводом на постоянных магнитах с корпусом, защищенным от коррозии, в частности, для применения при перекачке токсичных, горючих и коррозионно-опасных жидкостей с высокой температурой, содержащий кожух насоса, треугольную опору, рабочее колесо, защитную оболочку, стационарный вал и герметичный электродвигатель, где
кожух насоса оснащен каналом потока, адаптированным для размещения рабочего колеса, впуском, выпуском и передним упорным кольцом, расположенным на внутренней поверхности кожуха насоса и в положении рядом с впуском; для совместного образования передним упорным кольцом и упорным подшипником, расположенным возле стороны впуска рабочего колеса, осевого упорного подшипника;
треугольная опора установлена рядом с впуском кожуха насоса и проходит в осевом направлении в отверстие ступицы рабочего колеса для опоры конца стационарного вала;
рабочее колесо расположено в кожухе насоса, при этом задний диск соединен с выступающей в осевом направлении частью внутреннего ротора, для объединения рабочего колеса и внутреннего ротора герметичного электродвигателя в один узел;
форма защитной оболочки похожа на чашу, в центре дна которой выполнена глухая задняя опора вала, выдающаяся в осевом направлении внутрь, с опорой снаружи на заднюю металлическую опору вала заднего кожуха электродвигателя, при этом глухая задняя опора вала и задняя металлическая опора вала тесно соединены друг с другом; и на краю глухой задней опоры вала установлено заднее упорное кольцо, сопряженное с керамическим подшипником внутреннего ротора, для образования осевого упорного подшипника; фланец оболочки, расположенный на переднем конце защитной оболочки, установлен между кожухом насоса и передним фланцем корпуса, защищенного от коррозии, во избежание утечки из герметичного насоса коррозионно-опасной жидкости;
стационарный вал, изготовленный из устойчивого к коррозии и устойчивого к износу керамического материала, выполнен с опорой на двух противоположных концах, а именно передний конец стационарного вала выполнен с опорой на треугольную переднюю опору, задний конец стационарного вала выполнен с опорой и закреплен в глухой задней опоре вала; средняя часть между передним концом и задним концом сопряжена с керамическим подшипником для поддержания внутреннего ротора, так что внутренний ротор выполнен с возможностью вращения вокруг стационарного вала;
герметичный электродвигатель герметичного насоса с корпусом, защищенным от коррозии, содержит статор с обмотками, внутренний ротор, кожух электродвигателя, задний кожух электродвигателя и армированный кронштейн;
статор с обмотками установлен внутрь кожуха электродвигателя и оснащен обмотками, намотанными вокруг зубцов, при этом крутящий момент создан магнитным взаимодействием между внутренним ротором и статором с обмотками для приведения во вращение внутреннего ротора, и внутренний ротор приводит во вращение рабочее колесо, создавая гидравлическую мощность, при этом защитная оболочка защищает статор с обмотками от коррозии, вызываемой коррозионно-опасной жидкостью;
внутренний ротор выполнен в виде кольцевой конструкции, содержащей основной набор магнитов, основное ярмо и выступающую в осевом направлении часть; при этом внутренний ротор покрыт оболочкой из устойчивой к коррозии пластмассы, образующей герметичное полимерное покрытие ротора, и внутрь установлен керамический подшипник; при этом выступающая в осевом направлении часть внутреннего ротора соединена с задним диском, так что внутренний ротор и рабочее колесо объединены в цельный узел;
кожух электродвигателя выполнен в виде чашеобразной конструкции с отверстием на задней стороне, и внутрь установлен статор с обмотками;
задний кожух электродвигателя выполнен в форме круглого диска с вертикальными охлаждающими ребрами, клеммной коробкой и задней металлической опорой вала; задняя металлическая опора вала расположена в осевом направлении внутрь сквозь отверстие кожуха электродвигателя для обеспечения прочной опоры для стационарного вала; и статор с обмотками электрически соединен с клеммами клеммной коробки посредством проводов, проходящих через отверстие; и
армированный кронштейн выполнен в виде колонны с отверстием на каждом конце, изготовленной из устойчивой к коррозии пластмассы, при этом нижняя часть армированного кронштейна выполнена в виде горизонтальной опорной плиты, которая является плоской деталью; при этом кольцевое ребро делит внутреннее пространство армированного кронштейна на переднее внутреннее пространство и заднее внутреннее пространство; кожух электродвигателя, закрепленный в переднем внутреннем пространстве, и задний кожух электродвигателя, закрепленный в заднем внутреннем пространстве; объединены в цельный узел, а именно в корпус, защищенный от коррозии, характеризуемый тем, что:
передний фланец корпуса, защищенного от коррозии, образован передним фланцем кронштейна армированного кронштейна и фланцем кожуха электродвигателя со стороны насоса; при этом для плотного крепления к кожуху насоса в переднем фланце выполнены резьбовые отверстия и передний фланец расположен напротив задней стороны фланца оболочки защитной оболочки с целью уплотнения и для предотвращения утечки коррозионно-опасной жидкости из герметичного насоса; передний конец армированного кронштейна, прижатый к кожуху насоса, приспособлен предотвращать просачивание капель химической жидкости; корпус, защищенный от коррозии, прочно смонтирован на горизонтальной опорной плите армированного кронштейна; кроме того, армированный кронштейн имеет достаточную длину для закрытия клеммной коробки и охлаждающих ребер заднего кожуха электродвигателя задним концом армированного кронштейна.
2. Герметичный электронасос с приводом на постоянных магнитах с корпусом, защищенным от коррозии, по п.1, отличающийся тем, что в переднем фланце кронштейна выполнены резьбовые отверстия для затягивания болтами, и передний фланец кронштейна прижат болтами к кожуху насоса и на задней стороне фланца оболочки защитной оболочки с целью уплотнения и предотвращения утечки коррозионно-опасной жидкости из герметичного насоса.
3. Герметичный электронасос с приводом на постоянных магнитах с корпусом, защищенным от коррозии, по п.1, отличающийся тем, что кожух электродвигателя и задний кожух электродвигателя установлены во внутреннем пространстве и затянуты болтами, и при этом кольцевое ребро в армированном кронштейне между ними, установочные блоки на кольцевом ребре вставлены в фиксирующие пазы кожуха электродвигателя.
4. Герметичный электронасос с приводом на постоянных магнитах с корпусом, защищенным от коррозии, по п.1, отличающийся тем, что на переднем фланце кронштейна армированного кронштейна расположена уплотнительная прокладка для прижатия к кожуху насоса во избежание просачивания коррозионно-опасной жидкости по уплотняющей поверхности с целью улучшить функцию защиты от коррозии.
5. Герметичный электронасос с приводом на постоянных магнитах с корпусом, защищенным от коррозии, по п.1, отличающийся тем, что на заднем конце армированного кронштейна выполнено круглое отверстие, кромка поперечного сечения круглого отверстия представляет собой дугу, нижнее круглое отверстие приспособлено для электрического подключения клеммной коробки к линии передачи электроэнергии; верхняя круглая накладка покрывает задние части клеммной коробки и охлаждающих ребер для защиты охлаждающих ребер и клеммной коробки.
6. Герметичный электронасос с приводом на постоянных магнитах с корпусом, защищенным от коррозии, по п.1, отличающийся тем, что кожух электродвигателя установлен внутри армированного кронштейна, и уплотнительное кольцо, расположенное на фланце кожуха электродвигателя со стороны насоса, способно предотвратить просачивание коррозионно-опасной жидкости.
7. Герметичный электронасос с приводом на постоянных магнитах с корпусом, защищенным от коррозии, по п.1, отличающийся тем, что передний фланец кронштейна оснащен уплотнительным пазом для размещения уплотнительного кольца с целью предотвращения просачивания коррозионно-опасной жидкости.
8. Герметичный электронасос с приводом на постоянных магнитах с корпусом, защищенным от коррозии, по п.1, отличающийся тем, что фланец кожуха электродвигателя со стороны насоса расположен напротив задней стороны фланца оболочки защитной оболочки с целью прижатия уплотнительного кольца между кожухом насоса и фланцем оболочки во избежание утечки из герметичного насоса.
9. Герметичный электронасос с приводом на постоянных магнитах с корпусом, защищенным от коррозии, в частности для применения при перекачке токсичных, горючих и коррозионно-опасных жидкостей с высокой температурой, при этом компоненты, связанные с механизмом рассеивания тепла от герметичного электродвигателя, содержат статор с обмотками, кожух электродвигателя, задний кожух электродвигателя и армированный кронштейн, где
тепло, вырабатываемое статором с обмотками, передается наружу в радиальном направлении от зубца обмоток через ярмо статора, при этом тепло сначала передается на кожух электродвигателя;
задняя сторона дна чашеобразной конструкции кожуха электродвигателя имеет большую контактную поверхность, приспособленную для переноса тепла на задний кожух электродвигателя;
задний кожух электродвигателя, выполненный в форме круглого диска, передает тепло через дно кожуха электродвигателя, и вертикальные охлаждающие ребра и поверхность клеммной коробки рассеивают тепло в воздухе посредством природной конвекции; и
задний конец кронштейна армированного кронштейна оснащен круглым отверстием, при этом кромка поперечного сечения круглого отверстия выполнена в форме дуги для проникновения воздуха с относительно низкой температурой в узкое пространство между охлаждающими ребрами, при этом воздух поглощает тепло от поверхностей и устремляется вверх от нижней части к верхней части охлаждающих ребер вследствие природной конвекции, и затем горячий воздух уходит от верхней части заднего конца армированного кронштейна.
10. Герметичный электронасос с приводом на постоянных магнитах с корпусом, защищенным от коррозии, по п.9, отличающийся тем, что при передаче тепла, выработанного статором с обмотками, наружу в радиальном направлении от зубца обмоток через ярма статора тепло сначала передается на кожух электродвигателя, при этом площадь радиального поперечного сечения кожуха электродвигателя составляет не менее одной пятой площади наружной поверхности пакета листов из магнитной стали статора.
11. Герметичный электронасос с приводом на постоянных магнитах с корпусом, защищенным от коррозии, по п.9, отличающийся тем, что вертикальные охлаждающие ребра и клеммная коробка заднего кожуха электродвигателя имеют площадь, более чем в четыре раза превышающую площадь наружной поверхности пакета листов из магнитной стали статора.
12. Герметичный электронасос с приводом на постоянных магнитах с корпусом, защищенным от коррозии, по п.9, отличающийся тем, что контактная поверхность чашеобразной конструкции кожуха электродвигателя в задней стороне кожуха электродвигателя равна или превышает площадь радиального сечения кожуха электродвигателя.
