一种防断轴尿素熔融泵及其运行方法与流程

本发明属于化工设备技术领域，具体是涉及一种防断轴尿素熔融泵及其运行方法。

背景技术：

尿素，又称碳酰胺(carbamide)，是由碳、氮、氧、氢组成的有机化合物是一种白色晶体。最简单的有机化合物之一，是哺乳动物和某些鱼类体内蛋白质代谢分解的主要含氮终产物。也是目前含氮量最高的氮肥。作为一种中性肥料，尿素适用于各种土壤和植物。它易保存，使用方便，对土壤的破坏作用小，是目前使用量较大的一种化学氮肥。工业上用氨气和二氧化碳在一定条件下合成尿素。

熔融尿素离心泵适用于化肥厂，用来输送熔融尿素液，也可用于输送不含悬浮颗粒物的其他腐蚀性液体。

尿素熔融泵作为尿素制备过程中的一种设备，在使用过程中易出现断轴现象，断轴轻则使尿素制备停止，重则损坏整体设备，造成重大损失，而目前，对于尿素熔融泵的断轴现象并没有一套完善的解决方案，所以，设计一种防断轴尿素熔融泵及其运行方法十分有必要。

技术实现要素：

针对上述存在的问题，本发明提供了一种防断轴尿素熔融泵及其运行方法。

本发明的技术方案是：一种防断轴尿素熔融泵，主要包括多用托架、泵体、轴、密封部、套筒、前轴承、防断轴装置、后轴承和电机，所述多用托架包括托架座、螺栓孔、收纳槽和升降式滚轮，所述螺栓孔共有四个，分别设置在托架座的四个边角，所述收纳槽共有四个，呈矩形分别设置在托架座的内底部，所述升降式滚轮包括升降电机、伸缩杆和滚轮，所述升降电机设置在收纳槽的内顶部，所述伸缩杆上端连接在升降电机下端的输出轴上，所述滚轮的转轴连接在伸缩杆的下端；所述泵体通过设置在泵体前后两侧的支座固定在多用托架的上方左侧，泵体包括泵壳、进口法兰、叶轮、出口法兰和传感器，所述泵壳设置在泵体的外侧，且内部中空，所述进口法兰设置在泵壳的左端，所述叶轮设置在泵壳内部，所述出口法兰设置在泵壳上端，所述传感器镶嵌设置在泵壳内壁上，传感器包括温度传感器、压力传感器和流速传感器，所述轴通过螺母旋接在叶轮的右端，所述密封部固定连接在泵体的右侧，且密封部套接在轴上，所述套筒左端与密封部连接，且套筒套接在轴上，所述前轴承连接在套筒与密封部连接处，且前轴承下部与多用托架固定连接，所述防断轴装置设置在套筒外部，防断轴装置包括监测装置、分析装置、报警装置和控制器，所述监测装置设置在套筒外壁上，用于监测轴转动时的声音与摩擦温度，所述分析装置分别与传感器和监测装置通过内部导线连接，用于根据尿素溶液的压力和流速以及轴的声音和温度来分析轴是否有发生断裂的可能，所述报警装置设置在防断轴装置外侧，用于在轴有断裂趋势下向工作人员发出警报，控制器设置在防断轴装置内部，且与所述电机连接，用于在轴有断裂趋势下降低电机的转速以及紧急停止电机的运转，所述后轴承连接在套筒的右端，且后轴承下部与多用托架固定连接，所述电机通过减震支座固定在多用托架的上方右侧，且电机的输出端与轴的右端通过联轴器固定连接。

进一步地，所述轴采用经过高频淬火处理过的40cr合金钢，经过高频淬火处理过的40cr合金钢不易断裂，且具有耐磨、耐高温、耐腐蚀的特点，适用于作为轴的制造材料。

进一步地，所述叶轮在使用之前进行切削，且切削前直径与切削后直径比为10:9，切削前厚度与切削后厚度比为10:7，经过反复试验，上述比例的切削可以减少轴的断裂情况，并且增大了尿素溶液的抽取速率。

进一步地，所述报警装置的报警手段包括远程报警信息发送和报警指示灯闪烁，远程报警信息发送可以避免尿素熔融泵运行时周围没有工作人员，报警指示灯无法第一时间被发现。

进一步地，所述联轴器外侧设有防护罩，避免操作人员误触联轴器造成松动或偏移。

进一步地，所述泵壳与电机上方分别固定设置有吊环，便于尿素熔融泵的移动。

上述的一种防断轴尿素熔融泵的运行方法，主要包括以下步骤：

步骤一：打开尿素熔融泵的泵壳，将叶轮取出，按照切削前直径与切削后直径比为10:9，切削前厚度与切削后厚度比为10:7的比例对叶轮进行切削，切削完毕后将叶轮安装至泵壳内与轴连接，并进行调试；

步骤二：调试完毕后，通过设置在泵壳与电机上的吊环将尿素熔融泵整体吊装至尿素生产车间，将升降式滚轮弹出收纳槽，轮用滚轮将尿素熔融泵移动至预定位置，将尿素溶液出口连接至进口法兰并密封固定，向泵壳内灌注液体，将造粒机入口与出口法兰密封连接；

步骤三：打开电机，电机的输出轴通过联轴器带动轴转动，叶轮同样开始转动，在离心力的作用下，叶轮内部的液体被泵出出口法兰，泵壳内形成真空，真空压力将尿素溶液经进口法兰抽入泵壳内，传感器对尿素溶液的温度、泵壳内的压力和尿素的流速进行实时监测；

步骤四：在尿素熔融泵运行时，设置在套筒上的防断轴装置开始工作，通过设置在套筒表面的监测装置监测轴运行时的摩擦声音与散发温度，如摩擦声音加重或散发温度升高，分析装置分析轴是否出现变形或断裂，由报警装置向工作人员发出警报，并且通过控制器降低或停止电机运作，避免出现断轴造成尿素熔融泵整体损坏。

本发明的有益效果是：本发明提供的一种防断轴尿素熔融泵及其运行方法，相对于现有技术来说，将普通叶轮按照切削前直径与切削后直径比为10:9，切削前厚度与切削后厚度比为10:7的比例对叶轮进行切削，减少轴的断裂情况，并且增大了尿素溶液的抽取速率，同时在套筒上设置防断轴装置，通过监测轴运行时的摩擦声音与散发温度，分析轴是否出现变形或断裂，由报警装置向工作人员发出警报，并且通过控制器降低或停止电机运作，避免出现断轴造成尿素熔融泵整体损坏，并且在托架座底部设置可收放的升降式滚轮，便于移动。总之，本发明具有结构合理、节能高效、安全稳定等优点。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是本发明的内部结构示意图；

图3是本发明的防断轴装置结构示意图；

图4是本发明的传感器结构示意图；

图5是本发明的电路图。

其中，1-多用托架、11-托架座、12-螺栓孔、13-收纳槽、14-升降式滚轮、141-升降电机、142-伸缩杆、143-滚轮、2-泵体、21-支座、22-泵壳、23-进口法兰、24-叶轮、25-出口法兰、26-传感器、261-温度传感器、262-压力传感器、263-流速传感器、3-轴、31-螺母、4-密封部、5-套筒、6-前轴承、7-防断轴装置、71-监测装置、72-分析装置、73-报警装置、74-控制器、8-后轴承、9-电机、91-减震支座、92-联轴器、93-防护罩、10-吊环。

具体实施方式

为便于对本发明技术方案的理解，下面结合附图1-5和具体实施例对本发明做进一步的解释说明，实施例并不构成对发明保护范围的限定。

如图1-2所示，一种防断轴尿素熔融泵，主要包括多用托架1、泵体2、轴3、密封部4、套筒5、前轴承6、防断轴装置7、后轴承8和电机9，多用托架1包括托架座11、螺栓孔12、收纳槽13和升降式滚轮14，螺栓孔12共有四个，分别设置在托架座11的四个边角，收纳槽13共有四个，呈矩形分别设置在托架座11的内底部，升降式滚轮14包括升降电机141、伸缩杆142和滚轮143，升降电机141设置在收纳槽13的内顶部，伸缩杆142上端连接在升降电机141下端的输出轴上，滚轮143的转轴连接在伸缩杆142的下端；泵体2通过设置在泵体2前后两侧的支座21固定在多用托架1的上方左侧，泵体2包括泵壳22、进口法兰23、叶轮24、出口法兰25和传感器26，泵壳22设置在泵体2的外侧，且内部中空，进口法兰23设置在泵壳22的左端，叶轮24设置在泵壳22内部，叶轮24在使用之前进行切削，且切削前直径与切削后直径比为10:9，切削前厚度与切削后厚度比为10:7，出口法兰25设置在泵壳22上端，传感器26镶嵌设置在泵壳22内壁上，如图4所示，传感器26包括温度传感器261、压力传感器262和流速传感器263，轴3通过螺母31旋接在叶轮24的右端，轴3采用经过高频淬火处理过的40cr合金钢，密封部4固定连接在泵体2的右侧，且密封部4套接在轴3上，套筒5左端与密封部4连接，且套筒5套接在轴3上，前轴承6连接在套筒5与密封部4连接处，且前轴承6下部与多用托架1固定连接，防断轴装置7设置在套筒5外部；

如图3所示，防断轴装置7包括监测装置71、分析装置72、报警装置73和控制器74，监测装置71设置在套筒5外壁上，用于监测轴3转动时的声音与摩擦温度，分析装置72分别与传感器26和监测装置71通过内部导线连接，用于根据尿素溶液的压力和流速以及轴3的声音和温度来分析轴3是否有发生断裂的可能，报警装置73设置在防断轴装置7外侧，用于在轴3有断裂趋势下向工作人员发出警报，报警装置73的报警手段包括远程报警信息发送和报警指示灯闪烁，控制器74设置在防断轴装置7内部，且与电机9连接，用于在轴3有断裂趋势下降低电机9的转速以及紧急停止电机9的运转，后轴承8连接在套筒5的右端，且后轴承8下部与多用托架1固定连接，电机9通过减震支座91固定在多用托架1的上方右侧，且电机9的输出端与轴3的右端通过联轴器92固定连接，联轴器92外侧设有防护罩93，泵壳22与电机9上方分别固定设置有吊环10，电路图如图5所示。

上述的一种防断轴尿素熔融泵的运行方法，主要包括以下步骤：

步骤一：打开尿素熔融泵的泵壳22，将叶轮24取出，按照切削前直径与切削后直径比为10:9，切削前厚度与切削后厚度比为10:7的比例对叶轮24进行切削，切削完毕后将叶轮24安装至泵壳22内与轴3连接，并进行调试；

步骤二：调试完毕后，通过设置在泵壳22与电机9上的吊环10将尿素熔融泵整体吊装至尿素生产车间，将升降式滚轮14弹出收纳槽13，轮用滚轮143将尿素熔融泵移动至预定位置，将尿素溶液出口连接至进口法兰23并密封固定，向泵壳22内灌注液体，将造粒机入口与出口法兰25密封连接；

步骤三：打开电机9，电机9的输出轴通过联轴器92带动轴3转动，叶轮24同样开始转动，在离心力的作用下，叶轮24内部的液体被泵出出口法兰25，泵壳22内形成真空，真空压力将尿素溶液经进口法兰23抽入泵壳内，传感器26对尿素溶液的温度、泵壳内的压力和尿素的流速进行实时监测；

步骤四：在尿素熔融泵运行时，设置在套筒5上的防断轴装置7开始工作，通过设置在套筒表面的监测装置71监测轴3运行时的摩擦声音与散发温度，如摩擦声音加重或散发温度升高，分析装置72分析轴3是否出现变形或断裂，由报警装置73向工作人员发出警报，并且通过控制器74降低或停止电机9运作，避免出现断轴造成尿素熔融泵整体损坏。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围。