一种化工泵泵内隔离套及其制备方法与流程

1.本发明涉及化工泵技术领域，特别涉及一种化工泵泵内隔离套及其制备方法。


背景技术：

2.化工磁力泵由泵、磁力传动器、电动机三部分组成。关键部件磁力传动器由外磁转子、内磁转子及不导磁的隔离套组成，当电动机带动外磁转子旋转时，磁场能穿透空气隙和非磁性物质，带动与叶轮相连的内磁转子作同步旋转，实现动力的无接触传递，将动密封转化为静密封。由于泵轴、内磁转子被泵体、隔离套完全封闭，从而解决了“跑、冒、滴、漏”问题，消除了炼油化工行业易燃、易爆、有毒、有害介质通过泵密封泄漏的安全隐患。由于磁力泵磁力耦合器结构的特殊性，其传动效率一般要比传统的机械传动泵低很多，其中隔离套的涡流损失占了很大一部分。


技术实现要素：

3.针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种化工泵泵内隔离套及其制备方法，制得的化工泵泵内隔离套内层采用金属或合金材质，金属或合金层壁薄，强度和耐腐蚀性能好，设置有导流层，能够起到散除涡流热的效果，有利于延长隔离套的使用寿命，外隔离层采用碳纤增强聚醚醚酮制成，可以消除磁路在工作中产生的涡流损失，提高泵效率。
4.本发明的技术方案为：
5.一种化工泵泵内隔离套，包括：
6.内隔离层，其为筒状结构，且开口端具有环形连接板，内部具有中空的导流层；
7.外隔离层，其套接在内隔离层上，呈筒状结构，外隔离层的开口端与内隔离层的开口端密封连接；
8.隔热层，其设置在内隔离层和外隔离层之间；
9.其中，内隔离层为金属或合金制成，外隔离层为碳纤增强聚醚醚酮制成，隔热层为超细玻璃棉、高硅氧棉、真空隔热板中的一种，导流层具有贯穿隔热层和外隔离层的进水口和出水口。
10.优选的是，导流层为螺旋管状。
11.优选的是，内隔离层的厚度为0.5-0.8mm，外隔离层的厚度为0.5-2.2mm。
12.优选的是，出水口位于靠近开口端的一侧，进水口位于远离开口端的一侧。
13.优选的是，环形连接板和外隔离层的开口端均设置有连接孔，连接孔与螺钉配合能够将外隔离层和内隔离层连接。
14.优选的是，内隔离层的内壁上喷涂耐腐蚀涂层。
15.优选的是，耐腐蚀涂层包括米二氧化硅涂层、二硫化钨涂层或二硫化钼涂层中的一种。
16.一种化工泵泵内隔离套的制备方法，包括：
17.步骤一、制备内隔离层，采用金属或合金预制成内隔离层，并在内隔离层的内表面
喷涂厚度为5-10nm的耐腐蚀涂层；
18.步骤二、制备外隔离层，获取碳纤增强聚醚醚酮预制体，模压成型得到外隔离套，并在外隔离层的开口端粘接环形密封套；
19.步骤三、制备隔热层，采用超细玻璃棉、高硅氧棉、真空隔热板中的一种为原料，按照外隔离层和内隔离层的尺寸裁切，打磨得到隔热层；
20.步骤四、开孔，在隔热层和外隔离层上进行开孔，孔径与内隔离层的进水管和出水管相配合，在外隔离层的开口端和环形连接板上进行开孔得到连接孔；
21.步骤五、多层复合，在内隔离层的外壁涂抹胶黏剂，将隔热层黏着在内隔离层外壁上，再将外隔离层套接在隔热层外；
22.步骤六、连接固定，利用螺钉与连接孔配合连接，将环形连接板和外隔离层的开口端连接。
23.优选的是，获取碳纤增强聚醚醚酮预制体的过程，具体包括：
24.将聚醚醚酮树脂粒置于100-110℃高温干燥6-8小时后进行熔融纺丝，纺丝温度为350-400℃，纺丝速度为0.1-1km/min，得到聚醚醚酮纤维；
25.将聚醚醚酮纤维进行200-220℃高温拉伸，卷绕得到聚醚醚酮纤维复丝；
26.将聚醚醚酮纤维复丝裁切成长度为30-40mm的聚醚醚酮长纤维丝，并用石油醚清洗去除助剂残留；
27.将聚醚醚酮长纤维丝与碳纤维按照1:0.5-2的比例进行混合、梳理、铺网、针刺，制备成三维网状的碳纤增强聚醚醚酮预制体。
28.优选的是，模压成型过程包括：
29.将碳纤增强聚醚醚酮预制体填埋到外隔离套磨具中，真空热压成型；
30.真空热压过程中的控温方程为：
[0031][0032]
其中，t表示热压温度，t表示热压时间。
[0033]
本发明的有益效果是：
[0034]
本发明提供了一种化工泵泵内隔离套及其制备方法，制得的化工泵泵内隔离套内层采用金属或合金材质，金属或合金层壁薄，强度和耐腐蚀性能好，设置有导流层，能够起到散除涡流热的效果，有利于延长隔离套的使用寿命，外隔离层采用碳纤增强聚醚醚酮制成，可以消除磁路在工作中产生的涡流损失，提高泵效率。
附图说明
[0035]
图1为本发明实施例提供的一种化工泵泵内隔离套的剖面示意图。
[0036]
图2为本发明实施例提供的一种化工泵泵内隔离套的结构示意图。
具体实施方式
[0037]
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0038]“内”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所述的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0039]
此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0040]
如图1-2所示，一种化工泵泵内隔离套，包括内隔离层100、外隔离层200和隔热层300。内隔离层100为筒状结构，且开口端具有环形连接板110，内部具有中空的导流层120，外隔离层200套接在内隔离层100上，呈筒状结构，外隔离层200的开口端与内隔离层100的开口端密封连接，隔热层300设置在内隔离层100和外隔离层200之间。
[0041]
其中，内隔离层100为金属或合金制成，外隔离层200为碳纤增强聚醚醚酮制成，隔热层300为超细玻璃棉、高硅氧棉、真空隔热板中的一种，导流层120具有贯穿隔热层300和外隔离层200的进水口和出水口。
[0042]
一个优选的实施方式是，导流层120为螺旋管状。
[0043]
内隔离层100采用金属或合金材质，在交变磁场中工作产生磁涡流热会使套壁的温度上升，严重时热量会导致磁转子退磁使泵不能正常运行，因此在内隔离层100中设置中空的导流层120，通过进出水口连接外部水循环系统，及时将产生的涡流热带走，可以起到冷却隔离套的作用。
[0044]
一个优选的实施方式是，内隔离层100为金属或合金制成，外隔离层200为碳纤增强聚醚醚酮制成，隔热层300为超细玻璃棉、高硅氧棉、真空隔热板中的一种。
[0045]
一个优选的实施方式是，内隔离层100可以为1cr18ni9ti、哈氏合金、316不锈钢、钛合金等制成。
[0046]
随着磁力驱动化工泵在石油化工、等领域的广泛使用，它的效率和安全可靠性越来越受到关注，而隔离套的结构和材质是影响效率和安全可靠性的重要因素之一，本发明设计的化工泵泵内隔离套，其内隔离层100采用金属或合金材质制成，在结构上具有足够的强度，外隔离层采用碳纤增强聚醚醚酮制成，代替全金属或全合金制的隔离套，能够降低化工泵工作时存在涡流损失，相比于耐温性较差的全纤增强聚醚醚酮隔离套，采用金属或合金与碳纤增强聚醚醚酮复合的隔离套既满足了强度要求，又能够提高化工泵的效率，耐温性也更好。
[0047]
一个优选的实施方式是，内隔离层100的厚度为0.5-0.8mm，外隔离层200的厚度为0.5-2.2mm。
[0048]
一个优选的实施方式是，内隔离层100的厚度为0.6mm，外隔离层200的厚度为1.2mm。
[0049]
一个优选的实施方式是，出水口122位于靠近开口端的一侧，进水口121位于远离开口端的一侧。
[0050]
一个优选的实施方式是，环形连接板110和外隔离层200的开口端均设置有连接孔111，连接孔111与螺钉配合能够将外隔离层200和内隔离层110连接。
[0051]
一个优选的实施方式是，内隔离层100的内壁上喷涂耐腐蚀涂层。
[0052]
一个优选的实施方式是，耐腐蚀涂层包括米二氧化硅涂层、二硫化钨涂层或二硫化钼涂层中的一种。
[0053]
由于隔离套内的内磁转子旋转的作用，输送介质具有一定的线速度，从而产生圆周力和切线力，对隔离套内表面进行冲刷和冲击，加速材料的摩擦、磨损和性能衰减，同时，在介质运动的过程中还会出现其他一些如电化学腐蚀、晶间腐蚀、氧化腐蚀等腐蚀问题，因此，在内隔离层的内壁上喷涂耐腐蚀涂层，能够有效延长隔离套的使用寿命，保证化工泵的安全使用。
[0054]
一种化工泵泵内隔离套的制备方法，包括：
[0055]
步骤一、制备内隔离层，采用金属或合金预制成内隔离层，并在内隔离层的内表面喷涂厚度为5-10nm的耐腐蚀涂层；
[0056]
步骤二、制备外隔离层，获取碳纤增强聚醚醚酮预制体，模压成型得到外隔离套，并在外隔离层的开口端粘接环形密封套；
[0057]
步骤三、制备隔热层，采用超细玻璃棉、高硅氧棉、真空隔热板中的一种为原料，按照外隔离层和内隔离层的尺寸裁切，打磨得到隔热层；
[0058]
步骤四、开孔，在隔热层和外隔离层上进行开孔，孔径与内隔离层的进水管和出水管相配合，在外隔离层的开口端和环形连接板上进行开孔得到连接孔；
[0059]
步骤五、多层复合，在内隔离层的外壁涂抹胶黏剂，将隔热层黏着在内隔离层外壁上，再将外隔离层套接在隔热层外；
[0060]
步骤六、连接固定，利用螺钉与连接孔配合连接，将环形连接板和外隔离层的开口端连接。
[0061]
优选的是，获取碳纤增强聚醚醚酮预制体的过程，具体包括：
[0062]
将聚醚醚酮树脂粒置于100-110℃高温干燥6-8小时后进行熔融纺丝，纺丝温度为350-400℃，纺丝速度为0.1-1km/min，得到聚醚醚酮纤维；
[0063]
将聚醚醚酮纤维进行200-220℃高温拉伸，卷绕得到聚醚醚酮纤维复丝；
[0064]
将聚醚醚酮纤维复丝裁切成长度为30-40mm的聚醚醚酮长纤维丝，并用石油醚清洗去除助剂残留；
[0065]
将聚醚醚酮长纤维丝与碳纤维按照1:0.5-2的比例进行混合、梳理、铺网、针刺，制备成三维网状的碳纤增强聚醚醚酮预制体。
[0066]
优选的是，模压成型过程包括：
[0067]
将碳纤增强聚醚醚酮预制体填埋到外隔离套磨具中，真空热压成型；
[0068]
真空热压过程中的控温方程为：
[0069][0070]
其中，t表示热压温度，t表示热压时间。
[0071]
本发明实施例中提供的技术方案，与现有技术相比，至少具有如下优点或有益效果：
[0072]
本发明提供了一种化工泵泵内隔离套及其制备方法，制得的化工泵泵内隔离套内层采用金属或合金材质，金属或合金层壁薄，强度和耐腐蚀性能好，设置有导流层，能够起到散除涡流热的效果，有利于延长隔离套的使用寿命，外隔离层采用碳纤增强聚醚醚酮制成，可以消除磁路在工作中产生的涡流损失，提高泵效率。
[0073]
以上内容仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不脱离本发明的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。

技术特征：
1.一种化工泵泵内隔离套，其特征在于，包括：内隔离层，其为筒状结构，且开口端具有环形连接板，内部具有中空的导流层；外隔离层，其套接在所述内隔离层上，呈筒状结构，所述外隔离层的开口端与所述内隔离层的开口端密封连接；隔热层，其设置在所述内隔离层和所述外隔离层之间；其中，所述内隔离层为金属或合金制成，所述外隔离层为碳纤增强聚醚醚酮制成，所述隔热层为超细玻璃棉、高硅氧棉、真空隔热板中的一种，所述导流层具有贯穿所述隔热层和所述外隔离层的进水口和出水口。2.如权利要求1所述的化工泵泵内隔离套，其特征在于，所述导流层为螺旋管状。3.如权利要求2所的化工泵泵内隔离套，其特征在于，所述内隔离层的厚度为0.5-0.8mm，所述外隔离层的厚度为0.5-2.2mm。4.如权利要求3所述的化工泵泵内隔离套，其特征在于，所述出水口位于靠近所述开口端的一侧，所述进水口位于远离所述开口端的一侧。5.如权利要求4所述的化工泵泵内隔离套，其特征在于，所述环形连接板和所述外隔离层的开口端均设置有连接孔，所述连接孔与螺钉配合能够将所述外隔离层和所述内隔离层连接。6.如权利要求5所述的化工泵泵内隔离套，其特征在于，所述内隔离层的内壁上喷涂耐腐蚀涂层。7.如权利要求6所述的化工泵泵内隔离套，其特征在于，所述耐腐蚀涂层包括米二氧化硅涂层、二硫化钨涂层或二硫化钼涂层中的一种。8.一种如权利要求1-7任一项所述的化工泵泵内隔离套的制备方法，其特征在于，包括：步骤一、制备所述内隔离层，采用金属或合金预制成内隔离层，并在所述内隔离层的内表面喷涂厚度为5-10nm的耐腐蚀涂层；步骤二、制备所述外隔离层，获取碳纤增强聚醚醚酮预制体，模压成型得到所述外隔离套，并在所述外隔离层的开口端粘接环形密封套；步骤三、制备隔热层，采用超细玻璃棉、高硅氧棉、真空隔热板中的一种为原料，按照所述外隔离层和所述内隔离层的尺寸裁切，打磨得到隔热层；步骤四、开孔，在所述隔热层和所述外隔离层上进行开孔，孔径与所述内隔离层的进水管和出水管相配合，在所述外隔离层的开口端和所述环形连接板上进行开孔得到所述连接孔；步骤五、多层复合，在所述内隔离层的外壁涂抹胶黏剂，将所述隔热层黏着在所述内隔离层外壁上，再将所述外隔离层套接在所述隔热层外；步骤六、连接固定，利用螺钉与所述连接孔配合连接，将所述环形连接板和所述外隔离层的开口端连接。9.如权利要求8所述的化工泵泵内隔离套的制备方法，其特征在于，所述获取碳纤增强聚醚醚酮预制体的过程，具体包括：将聚醚醚酮树脂粒置于100-110℃高温干燥6-8小时后进行熔融纺丝，纺丝温度为350-400℃，纺丝速度为0.1-1km/min，得到聚醚醚酮纤维；
将所述聚醚醚酮纤维进行200-220℃高温拉伸，卷绕得到聚醚醚酮纤维复丝；将所述聚醚醚酮纤维复丝裁切成长度为30-40mm的聚醚醚酮长纤维丝，并用石油醚清洗去除助剂残留；将所述聚醚醚酮长纤维丝与碳纤维按照1:0.5-2的比例进行混合、梳理、铺网、针刺，制备成三维网状的碳纤增强聚醚醚酮预制体。10.如权利要求9所述的化工泵泵内隔离套的制备方法，其特征在于，所述模压成型过程包括：将所述碳纤增强聚醚醚酮预制体填埋到所述外隔离套磨具中，真空热压成型；真空热压过程中的控温方程为：其中，t表示热压温度，t表示热压时间。

技术总结
本发明公开了一种化工泵泵内隔离套，包括：内隔离层，其为筒状结构，且开口端具有环形连接板，内部具有中空的导流层；外隔离层，其套接在内隔离层上，呈筒状结构，外隔离层的开口端与内隔离层的开口端密封连接；隔热层，其设置在内隔离层和外隔离层之间；其中，内隔离层为金属或合金制成，外隔离层为碳纤增强聚醚醚酮制成，隔热层为超细玻璃棉、高硅氧棉、真空隔热板中的一种，导流层具有贯穿隔热层和外隔离层的进水口和出水口。同时，内层采用金属或合金材质，强度和耐腐蚀性好、壁薄，设置有导流层，能够起到散除涡流热的效果，有利于延长隔离套的使用寿命，外隔离层采用碳纤增强聚醚醚酮制成，可以消除磁路在工作中产生的涡流损失。失。失。


技术研发人员：杨勋
受保护的技术使用者：邵阳宝兴化工设备有限公司
技术研发日：2021.12.07
技术公布日：2022/3/8