磁力泵冷却循环回路的设计及数值模拟

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基于CFD分析的磁力泵优化设计

２１年第１０１期
小番柱木
・９２・
基于ＣＤ分析的磁力泵优化设计Ｆ
符杰宋文武李世垄
（西华大学能源与环境学院，四川成都；６０３）１０９
摘要：针对石化、制药等工艺流程、航天航空等高科技产业发展中对能在易燃、易爆、有毒等条件下无泄漏输送
介质的小流量高扬程磁力泵的需求，进行了磁力泵的优化设计。采用管道泵的弯肘形吸人室完成磁力泵吸人室设计，
采用速度系数法完成叶轮设计，采用１３螺旋蜗壳设计改善磁力泵径向力平衡问题，并利用ＣＤ技术对设计的磁力，准Ｆ泵进行数值模拟，根据数值模拟结果进行性能分析和优化设计，获得了该磁力泵的性能曲线和高效区的最大径向力大
ｉ
厂ｎ（
薹ｆ
图２蜗壳水力设计
运动粘度：１ｍａＳＰ・
１结构设计．２磁力泵选用的电机一般为常用电机，为了延长泵使用寿命，选用具有良好的耐腐蚀性能的不
点工作时，叶轮周围压出室中的速度和压力是均
匀的，轴对称的，此时作用于叶轮上的合力为零，理论上无径向力作用。但是，当流量不在设计流量运行时，压出室中的压力将不再均匀和轴对称，将对叶轮产生径向力。环形压出室由于环向受力均匀，工况变化时产生的径向力小，但环形压出室效率低，不能满足泵设计要求嘲。因此压出室水力设计中为了降低泵的径向力并具有较高的水力效率，采用了１／３准螺旋蜗壳完成蜗壳的水力设计，蜗壳的基圆直径Ｄ＝９ｍ，１准螺旋基圆，３６ｍ／３

磁力驱动离心泵叶轮设计与数字化建模

leakage in the hydraulic transmission. This paper introduces the impeller design and three-dimensional modeling process of a
magnetic driven centrifugal pump, calculates the impeller inlet diameter and other parameters, draws the impeller section line and
模，可为同类产品的设计开发提供参考。
上。其主要步骤包括：绘制叶片轴面投影图；校核过水断面是否
1 叶轮基本参数的确定
平滑；绘制分流线；流线分段；在方格网上绘制流线；从 0 度到
磁力驱动离心泵的基本设计要求为：扬程 H 为 77m 流 130 度每隔 10 度绘制一条轴面截线；绘制间隔为 5 的纵线与截
力驱动离心泵的研究主要集中在水力设计、磁性材料、磁力联轴坐标系可以解决这一问题，圆柱坐标系也便于后续叶轮的 NX
器、冷却回路等方面[5-8]。本文开展了一款大流量磁力驱动离心数字化建模中表述各个参考点坐标。
泵的叶轮设计，并基于 NX 12.0 进行了叶轮的数字化三维建
叶片木模图的作用是将在空间中扭曲的叶片投影在平面图
0.05 2900
252mm
（8）
究所、太仓磁力泵有限公司等单位。近年来，江苏大学流体机械
2 叶片木模图绘制
研究中心研制了系列化的磁力驱动离心泵产品，曾先后荣获省
磁力驱动离心泵叶轮采用扭曲叶片造型以获取较好水力性
部级科技进步二等奖和国家科技进步二等奖等奖励。目前对磁能。扭曲叶片是一个曲面，不易用笛卡尔坐标系表述，选用圆柱

磁力泵磁力驱动系统仿真

ｓｓｅ，ｕｄｒｄｆｅｅｅｉｎｐｒｍｅｅｓ，ｉｄｖｎａｅｕｒｔｅｍａｎｔｃｄｉｅｏｒｂｌｈｄｌｙｔｍｎｅｉｒｎｔｄｓｇａａｔｒｆｓａａｔｇｏｓｆｈｇｅｉｒｖｒｔｅｕｉｔｅｍｏｅｏｄｆｓ，ａｄａＤ，ｏｔｆｎｔｅｅｎｓｍｕａｉｎｎａｙｉｔｔｘｌｒｄｌｗｅｏｓｍｐｔｎｉｈｒａｔｎｃｒｎｈｅｉｉｅｌｍｅｔｉｌｔａｌｓｓ，ｈａｅｐｏｅａｏｒｃｎｕｏｉｈｇｅｏ
ｑａｉｙｄｓｇｎｄａａｙｉｔｄ．ｕｌｔｅｉｎａｎｌｓｓｍｅｈｏＫｅｒ：ｍａｎｔｃｐｍｐ；ａｎｅｉｒｖ７ｓｍｕａｉｎｓｓｅ；ａａｅｒｃ；ｎｔｌｍｅｔａａｙｉｙｗｏｄｓｇｅｉｕｍｇｔｄｉｅ’ ｉｌｔｙｔｍｐｒｍｔｉｆｉｅｅｎｎｌｓｓｃ；ｏｉｅ
Ｓｍｕａｉｎｆｒｍａｎｔｉｅｙｔｍｆｍａｎｔｕｐｉｌｔｏｏｇｅｉｄｒｖｒｓｓｅｏｇｅｉｐｍｃｃ
ＣｎｉｏｉｇｉｎＹｑｎＺａｇＸａｃｕ，ｎｉｅｏｇＸａｑ，Ｑａｕｉ，ｈｎｉｏｈｎＷａｇＬｉｎｗ
收稿日期：００—０２１９—１５基金项目：国家自然科学基金资助项Ｈ（０７００）５７６４作者简介：丛小青（９６）女，［１６～，ｆ尔妓海人，Ｉ副研究员（ｄ＠ｕｅｕｔ，３ｑｌ．ｍ）主要从事流体机械设计研究．ｔ钱玉琴（９５）女，江湖州人，士研究生（ｉｎｅ１３５ｓａｃｎ）主要从事流体机械设计研究１８－，浙硕ｑａｒｎ２４＠ｉｏ３，ｎ

磁力泵冷却系统的数值模拟

刘建瑞，王鸿睿
（江苏大学流体机械工程技术研究中心，江苏镇江２２１）１０３
摘
要：介绍了磁力泵内外两种冷却方式，用公式估算冷却流量，内冷却系统中导流孔的尺寸应对
进行设计计算．基于ＦＵＮ数值模拟软件，ＬＥＴ采用ＳＰＥ算法和标准ｋ湍流模型，ＩＬＭ — 通过求解三
维Ｎ—Ｓ方程和能量方程，对磁力泵冷却循环回路进行流场模拟．结合传热学知识对模型的边界条件进行设置．点分析了轴截面温度场云图、离套底面流体温度场云图和轴中心孔开倒角前后的重隔
局部速度矢量分布图，结果表明：离套底部介质粘性底层是造成易挥发冷却介质汽化的主要原隔
因；通过增大冷却流量可以避免易挥发液体在隔离套底部发生汽蚀；通过增大轴中心孔直径可以降
低冷却介质出口处流速．
关键词：力泵；冷却循环流道；导流孔；圆盘损失；涡流损失磁
中图分类号：Ｈ１Ｔ３１
文献标志码：Ａ
ＬＵＪａ —ｕ．ＷＡｎ —ｕＩｉｎห้องสมุดไป่ตู้ｒｉＮＧＨｏｇｒｉ
（ｅｈｉｌａｄＲｓａｃｅｔｆｌｉＭａｈｎｒｎｉｅｒｇＪｎｓｎｖｒｉ，Ｚｅｊｎ，ｉｎｓ１０３，ｈｎ）ＴｃｎｃｎｅｅｒｈＣｎｅｏｕｄｃｉｅｙＥｇｅｉ，ｉｇｕＵｉｅｔｈｎｉｇＪａｇｕ２２１ＣｉａｒＦｎｎａｓｙａａ

磁力泵驱动两相冷却环路的换热特性_马跃征

2015年11月 CIESC Journal ·4388·November 2015第66卷第11期化工学报 V ol.66 No.11磁力泵驱动两相冷却环路的换热特性马跃征，马国远，张双（北京工业大学环境与能源工程学院，北京 100124）摘要：为研究磁力泵驱动两相冷却环路的工作特性，特别是启动特性和换热性能随温差的变化规律，搭建了磁力泵驱动两相冷却环路的实验装置，并利用空气焓差法对其进行测试。

结果表明：磁力泵驱动两相冷却环路启动迅速，在600 s 内达到稳定状态，受蒸发器内液体过热的影响，启动过程中系统的压力和温度分布会产生微小波动；制冷量随温差的增大而增大，随制冷剂质量流量的增加呈先增大后减小的趋势。

温差10℃时，系统最大制冷量为3.429 kW ，能效比（EER ）为12.94；温差25℃时，制冷量最大为9.241 kW ，EER 为29.7。

关键词：磁力泵驱动；两相冷却；能效比；启动特性 DOI ：10.11949/j.issn.0438-1157.20150551中图分类号：TU 831.6 文献标志码：A文章编号：0438—1157（2015）11—4388—06Heat transfer characteristics of two-phase cooling loop drivenby magnetic pumpMA Yuezheng, MA Guoyuan, ZHANG Shuang(College of Environmental and Energy Engineering , Beijing University of Technology , Beijing 100124, China )Abstract : An experimental setup of two-phase cooling loop driven by magnetic pump was built. The performance and start-up characteristics of the two-phase cooling loop are evaluated by the air enthalpy difference method. Experimental results show that the two-phase cooling loop driven by magnetic pump presents excellent performance for energy saving. Its start-up is quick and the system reaches a steady state after 600 s. The fluctuations of pressure and temperature in the system are caused by the superheat of the liquid refrigerant in the evaporator during the start-up. The cooling capacity of the system increases with the temperature difference, and increases rapidly with the mass flow rate and then decreases slowly. When the temperature difference is 10℃, the maximum cooling capacity is 3.429 kW and the energy efficiency ratio is 12.94. When the temperature difference is 25℃, they reach 9.241 kW and 29.7, respectively.Key words : magnetic pump-driven; two-phase cooling; energy efficiency ratio ; start-up characteristics引言随着信息网络与电子计算机技术的飞速发展，数据中心和通信基站等设施的能耗急剧上升[1]。

磁力泵内循环量与循环孔径优化设计

收稿日期22基金项目国家年产3台套磁力驱动泵产业化示范项目磁力泵内循环量与循环孔径优化设计童小育1,黄晓鹏2,万芳新2,毛玲玲3(1.甘肃省科学院磁性器件研究所,甘肃兰州　730000;2.甘肃农业大学工学院,甘肃兰州　730070;3.兰州鑫泰光学有限公司,甘肃兰州　730020)摘　要:　降低涡流损失和内循环量对提高磁力驱动离心泵的效率具有重要的意义.在分析磁力驱动离心泵冷却循环回路的基础上,探讨了内循环量与轴承润滑冷却量、隔离套冷却量的相互关系,提出了一套循环量与孔径的优化设计方案,并通过实例进行了验证.关键词:　磁力驱动离心泵;循环量;孔径;优化设计中图分类号:　TH311 文献标识码:　A 文章编号:100420366(2008)0420101203Optimal Design o f Cycle C a pacity and B or e Dia meter in Magnetic Dr ive PumpTON G Xiao 2yu 1,HUAN G X iao 2peng 2,WAN Fa ng 2xi n 2,MAO Ling 2li ng 3(1.Institute of Magnetic Devices ,Ga n su Academy of Sciences ,L a nzhou 730000,China;2.College of Engineering ,Ga nsu A g riculture U ni versi ty ,L anzhou 730070,China;3.L a nz hou Xintai O ptica l Co.L td ,L a nz hou 730070,China )Abstract :　To decrea se t he vortex loss a nd i nner cycle capacit y i s si gnificant to t he enhancement of t he ef 2ficiency of magnetic dri ve p ump.Based on t he analysis of t he cool cycl e cir ui t of magnetic dri ve pump ,t he relations bet ween i nner cycle capaci ty ,coolant of bearing l ubrication and coola nt of containment shell are di scussed.A set of opti mal desi gns on cycle capaci t y and bo re diamet er i s put forwar d wit h exampl es which are proved by experiment s.K ey w or ds :　magnetic dri ve p ump ;cycle capacit y ;bore diamet er ;opt imal design 由于磁力泵具有零泄漏的独特静密封性能,彻底解决了长期以来工业领域中输送液体所存在的跑、冒、滴、漏等问题,而且磁力驱动泵操作简单、易于维修、运转可靠、使用寿命长,因此在化工、炼油、油田等领域得到了广泛的应用.特别是近年来由于稀土永磁材料性能的提高,使磁力泵的应用领域更加广阔[1～5].但是磁力泵的效率与普通离心泵相比还是较低,其主要原因是磁力泵除了涡流损失外[6～8],还有一个内循环用来冷却、润滑轴承,带走涡流热,这就增加了容积损失,特别是在小流量泵中大大降低了泵的效率.如何使冷却循环量最小的情况达到其功能,对提高泵效率有很重大的意义.1　磁力泵的冷却循环回路磁力泵的冷却循环回路如图所示,冷却循环图1　磁力泵冷却循环回路结构1.叶轮2.口环3.轴承箱4.隔离套5轴套　6轴承　轴　内转子第20卷　第4期2008年12月甘肃科学学报Jo urnal of G ans u Sci ences Vol.20　No.4Dec.2008:20071020:0001..7.8.介质从叶轮背部高压区引入,经轴承箱到隔离套,再由轴孔分为2个回路,一路从轴承通过叶轮平衡孔到泵入口;另一路经轴承箱的回流孔到叶轮背部的低压区,这一路主要是为强制润滑轴承而设计的.2内循环量和孔径的优化设计2.1轴承润滑、冷却量的确定[6]磁力泵一般采用液体动压径向滑动轴承,该结构的轴承所必需的形成润滑膜的液体量为q E =kψD 2B n ,(1)式中q E 为耗液量(m 3/s );k 为耗液量系数,ψ为相对间隙,ψ=c /x ,其中c 为半径间隙(m ),x 为轴颈半径(m );D 为轴承直径(m );B 为轴承宽度(m ),n 为转速(r/m ).k 可由图2查得,图中x 为相对偏心距,其值在0～1之间变化,当载荷很小时,它接近于0,当载荷很大时,它接近于1,一般在0.5至0.8之间取值.图2　耗液量系数曲线轴承中产生的热量H (W )为H =f PV ,(2)式中f 为摩擦系数;P 为径向载荷(M Pa );V 为轴颈的圆周速度(m/s ).将轴承中产生的热量带走所需流量为 Q 1=H 1/ρc (t 0-t 1),(3)式中Q 1为冷却流量(m 3/s );H 1为冷却介质带走的热量(W );ρ为输送介质的密度(kg/m 3);c 为介质的比热(J/kg ℃);t 0为介质的出口温度(℃),根据不同的输送介质而定,为了保证轴承的承载能力,建议不超过75℃;t 1为介质的入口温度(℃),即为隔离套出口的温度.除了润滑带走的热量外,轴承还通过传导和辐射把一部分热量散发到周围介质中去,这部分热量很难计算,通常估算为 =απ(),()式中αg 为散热系数,周围环境温度高和难于散热时αg 取为50W /(m 2℃),一般通风条件下αg 取为80W/(m 2℃),有冷却设备时αg 取为140W/(m 2℃).根据热平衡方程可以确定出Q 1=[f Pv -αg πd l (t 0-t 1)]/ρc(t 0-t 1).(5)则轴承所需的液体量为 Q 0={Q max |Q 1,q E }.(6)2.2　冷却隔离套介质量的确定普通磁力泵选用的都是金属材质[7]的隔离套,因此要产生涡流热,该热量会使磁性材料的性能降低.而当达到居里点时,磁力传动器将失去作用而停止工作.因此冷却涡流热是很有必要的,磁力传动器的涡流热损失为[8] P J =L r 3t π3n 2B 20γ/900,(7)式中P J 为涡流热功率损失(W );L 为磁化长度(m );r 为隔离套内半径(m );t 为隔离套厚度(m );n为电机转速(r/mi n );B 0为工作气隙中最大磁通密度(T);γ为电导率(S/m ).内转子与隔离套中的介质产生热量为　P m =735Kρg u 3D 3(1+5e /D )(8)式中P m 为内转子与介质摩擦产生热量(W );K 为摩擦系数,0.5～2.6×106;ρ为为介质密度(kg/m 3);g 为重力加速度(m/s 2);u 为内转子的圆周速度(m/s );D 为内转子外径(m );e 为内转子长度(m ).在隔离套中总的热量P 1为P 1=P J +P m ,(9)由式(4)可以得出传导和辐射散发的热量,而由式(3)、式(7)～式(9)可以得出冷却隔离套所需介质量Q 2:Q 2=L r 3t π3n 2B 20γ/900+735Kρg u 3D 3(1+5e /D )(t 0-t 1)ρc,(10)式中t 0为介质的出口温度(℃),根据磁性材料的性能而定,通常钕铁錋(N dFeB )材料为80℃,钐钴(Sm 2Co 17)材料为150℃;t 1为介质的入口温度(℃),与泵出口温度相同,其它参数同上.2.3　内循环量的确定由图1可知,一路循环回到叶轮的低压区,而叶轮背部与轴承箱端面间的介质流动为小的循环流,它不断与叶轮出口进行流量的交换,因此内循环量还包括此处的流量Q 3,一般为总循环量的%[],又根据式(6)和式()可得内循环量 Q ={Q x |Q ,Q }+Q %,()201 甘肃科学学报 2008年　第4期H 2H 2gdl t 0-t 1410410ma 0210112.4　孔径的确定根据公式[9]:Q =vA =v πd 2/4,(12)可以得到孔径的计算公式为d =(4Q/vπ)1/2,(13)式中d 为孔径(m );Q 为内循环量(m 3/s );v 为平均过流速度(m/s ),v =(8τ/ρλ)1/2,ρ为介质密度单位(kg/m 3),λ为沿程损失系数,τ为最大切应力(Pa ),τ=ΔP γ/2l ,ΔP 为过流孔的压差(Pa ),取为0.3～0.4P ,P 为出口压力,γ为介质重度(N/m 3),l 为循环回路长度(m).由此计算得出的即是孔径的最佳值,磁力泵在此孔径下的容积损失达到最小,可以大大提高泵的工作效率.3　应用实例针对D G C102120×6型高压磁力泵,对回流孔径运用以上公式进行优化设计.该泵的参数如下:扬程700m ,流量10m 3/h ,进口压力13MPa ,转速2982r/min ,功率160kW ,介质为常温污水.通过计算得到的最优孔径为7mm ,为了进一步试验验证,变孔径为10mm ,结果泵的功率上升了1kW ;又改变孔径为5m m ,结果不到几分钟,泵体就发生振动,产生了大的噪音.停泵拆检时发现,隔离罩底部发蓝,测试内、外磁转子扭矩,发现转子有部分退磁.经过分析发现,这是由于循环孔径过小,循环量不能冷却涡流热而造成水在隔离罩底部汽化,从而产生汽蚀,使泵发生振动,产生了大的噪音,同时磁涡流产生的高温烧毁隔离罩和转子.由此可以看出,在磁力泵的设计过程中,孔径的优化设计是非常重要的一个环节,它对整台泵的性能和寿命有直接的影响.而在设计孔径时只有全面考虑各个因素,才能得到一个最优值.参考文献:[1]　赵克中.磁力驱动技术与设备[M ].北京:化学工业出版社,2004.[2]　蒋大辉.国外磁力驱动泵发展综述[J ].水泵技术,1993,(3):44245.[3]　任振林,丁成斌,薛富连.磁力驱动器的有限元分析和优化设计[J ].甘肃科学学报,2006,(18)3:1172120.[3]　陈茂庆,吴卫东.新型磁力传动离心管道泵的设计与试验研究[J ].石油化工设备技术,2000,21(5):15217.[4]　李国坤,李希宁,赵克中等.稀土钴磁力传动密封技术及其应用[J ].真空与低温,1982(2):126.[5]　刘泉明,战卉,王昕.磁力传动泵新材料的应用[J ].水泵技术,2001,3:29230.[6]　濮良贵.机械设计[M ].西安:高等教育出版社,1993.第5版:3052307.[7]　刘芳,任振林.磁力泵的隔离套设计[J ].甘肃科学学报,2005,(14)2:1352137.[8]　赵克中.磁力传动器涡流损失的试验研究[J ].化工机械,2004.2:20223.[9]　王者文.内循环屏蔽泵循环量与孔径的计算[J ].水泵技术,2001.4:15217.作者简介:童小育(19732)男,甘肃省礼县人,1998年毕业于甘肃农业大学机械设计与制造专业,现任甘肃省科学院磁性器件研究所副所长,工程师,主要从事永磁材料的工业应用和研究.301第20卷童小育等:磁力泵内循环量与循环孔径优化设计。

基于数值模拟的电磁泵性能优化设计

基于数值模拟的电磁泵性能优化设计导言随着科技的不断进步和应用领域的扩展，电磁泵作为一种重要的流体输送装置，在工业和农业领域有着广泛的应用。

电磁泵的性能直接影响着系统的稳定性和效率。

本文将基于数值模拟的方法，探讨电磁泵性能的优化设计。

一、电磁泵的工作原理电磁泵利用电磁驱动力将液体从一处输送到另一处。

其基本构造包括电磁驱动系统、流体循环系统和控制系统。

电磁驱动系统产生电磁场，通过磁力作用于导体中的电流产生力矩，推动工作物体运动。

流体循环系统中的管道和阀门负责输送和控制液体的流动。

二、电磁泵性能的优化需求电磁泵作为流体输送装置，其性能的优化关乎系统的效率、稳定性和可靠性。

在设计中，需要考虑以下几个方面的因素：1. 提高输送效率：电磁泵的输送效率直接影响着能量的消耗和系统的运行成本。

通过优化设计，减少液体在输送过程中的摩擦损失和流动阻力，提高泵的效率成为重要的目标。

2. 稳定性改进：在输送过程中，电磁泵应该能够稳定地输送一定流量的液体，并保持压力的稳定。

通过优化电磁驱动系统和流体循环系统的设计，可以提高电磁泵的稳定性，减少系统的故障和维护成本。

3. 噪音与振动控制：电磁泵在工作中可能会产生噪音和振动。

通过减小电磁驱动系统的振动和优化流体循环系统的设计，可以降低噪音和振动的产生，提高系统的舒适性。

三、数值模拟在电磁泵设计中的应用数值模拟技术已经成为电磁泵设计中重要的工具。

通过建立数学模型和计算流体力学（CFD）方法，可以模拟液体在电磁泵系统中的流动特性和相互作用。

数值模拟可以提供以下方面的信息：1. 流动场分析：通过数值模拟，可以分析电磁泵内液体的流动速度、压力分布和流线。

这些信息可以帮助设计师了解系统中液体的行为，优化流动路径，减少流动阻力。

2. 传热特性分析：电磁泵中的液体在运动过程中会产生热量，通过数值模拟可以分析液体的温度分布和热量传递特性，以及热量对系统性能的影响。

这些信息对于冷却和热管理的设计很有价值。

水泵输送系统数值模拟与优化设计

水泵输送系统数值模拟与优化设计水泵输送系统是工业生产过程中不可或缺的一部分，其用途广泛，可以用于输送水、油、气、化工原料等各种介质。

在水泵输送系统的设计与运行中，数值模拟与优化设计是非常重要的一环。

本文将从数值模拟的方法、优化设计的目的及其实现方式等方面进行详细探讨。

一、数值模拟方法数值模拟是指通过数学方法、计算机软件等工具对系统进行模拟，以预测其性能、研究其特性等。

在水泵输送系统中，数值模拟通常采用计算流体力学（CFD）方法。

CFD方法主要通过对流体流动的数值计算来模拟物理现象，以达到预测、分析或优化设计的目的。

CFD方法在水泵输送系统的数值模拟过程中起到了极其重要的作用。

采用CFD方法可以通过对流体流动的数值计算和分析，预测输送系统的运行参数，对运行性能进行优化设计；同时也可以预测不同的操作条件下系统的性能，为生产管理提供科学合理的决策依据。

二、优化设计的目的优化设计的目的是通过改善输送系统的布局、结构或流体工艺等方面的设计，提高输送性能和经济性。

一般来说，优化设计的目的包括以下几个方面：（1）提高输送效率输送效率是水泵输送系统的一个重要指标，它反映了输送系统的运转效率。

通过优化设计，可减少输送系统的修理和维护成本，提高输送效率。

（2）降低能耗水泵输送系统需要消耗的能量与输送液体的流量、输送距离有关。

在优化设计过程中，通过对系统中各部分进行结构优化和流体力学分析，可降低输送系统的能耗，实现节能降耗的目的。

（3）提高运行可靠性水泵输送系统是生产过程中不可或缺的一部分，如果输送系统出现故障，不仅会影响生产进度，还会带来生产安全隐患。

通过优化设计，可提高输送系统的运行可靠性，减少故障发生的概率，提高生产效率。

（4）降低建设成本在水泵输送系统的建设过程中，可以通过系统优化设计来降低建设成本，提高经济效益。

例如，可以采用先进材料、节水型设备等方法来降低设备的成本，从而实现经济效益最大化。

三、优化设计的实现方式优化设计的实现方式有多种，具体应根据实际情况采取适当的方案。

基于 CFD 分析的磁力泵优化设计

基于 CFD 分析的磁力泵优化设计摘要：随着经济社会的持续快速发展，石油化工、航空航天等事业迎来了前所未有的重大发展机遇，对磁力泵的设计与应用提出了更高要求，如何采取有效方法与策略，切实提升磁力泵优化设计效果，成为业内广泛关注的焦点课题之一。

基于此，本文首先介绍了磁力泵的基本内容，分析了磁力泵优化设计问题，并结合相关实践经验，分别从几何模型建立及网格划分等多个角度与方面，对基于CFD分析的磁力泵优化设计展开了深入探讨，阐述了个人对此的几点浅见，望对磁力泵优化设计及应用有所裨益。

关键词：CFD分析；磁力泵；优化设计；方法对策引言当今社会，经济发展质量显著提高，经济发展规模不断扩大，使磁力泵优化设计面临着更多的不确定性因素，只有采取行之有效的优化设计方法，精准把握磁力泵优化设计的各项关键环节与要点，才能充分挖掘与彰显磁力泵的整体应用性能。

本文就此展开了探讨。

1磁力泵简述磁力泵是现代工业生产及加工制造行业必不可少的关键器械部件之一，主要由泵头、磁力传动器、电动机等部分构成，通过采用隔离套对流体进行封闭，利用静密封来代替动密封，实现动力的无接触传递，在实践中扮演着不可替代的重要角色。

自诞生至今，磁力泵经历了较为漫长而曲折的发展进程，结构设计及应用价值相应提高，在经济性与可靠性等方面取得了质的突破与飞跃[1]。

长期以来，国家相关部门高度重视磁力泵的优化设计，在设计标准规范建设、设计过程控制、设计效果评价等方面制定并实施了一系列重大方针政策，为基于CFD分析的磁力泵优化设计实践提供了基本遵循与方向引导，在磁力泵设计及应用领域取得了令人瞩目的现实成就，积累了丰富而宝贵的实践经验，为新时期高质高效地推进石油化工等行业快速发展注入了强大动力与活力。

同时，磁力泵的广大应用单位及科研机构同样在创新磁力泵优化设计方法，优化磁力泵优化设计步骤等方面进行了大量卓有成效的研究与探索，使磁力泵的应用性能状态更加符合国家环境保护及生态安全等方面的现实需求。

Flowmaster冷却系统设计与仿真分析_薛志杰

封装复合元件封装常用子系统
© Flowmaster Group
DOE试验设计 DOE参数化仿真分析能力
变参数分析 Latin Square Experiment（拉丁方设
计）
Monte Carlo Experiment（蒙特卡洛）
Response Surfaces（响应面）
半实物仿真实时仿真
© Flowmaster Group
管道配置向导
• 管道配置设置向导
• ANSI/ASME/DIN/JIS标准 • 自定义标准（CSV） • 粗糙度向导
© Flowmaster Group
输入参数查证与计算报告生成 •对不同方案的参数变更，可自动追踪 •对于仿真结果，能自动生成计算报告，并存贮为 word、pdf等格式
© Flowmaster Group
软件集成
• 仿真数据的集中管理
• 捕获相关仿真数据并存贮在同一个数据库之中
• 联合仿真
• 支持COM、 MpCCI、.NET 、 XML接口 • 与Matlab、Star-CD、Ansys Fluent、Excel 等已有完备接口
•
可开发与TDM平台的接口
• 已有代码可重复使用
Flowmaster平台概述
© Flowmaster Group
工程应用价值
• 设备/部件选型设计分析，水泵、换热器、管道、风扇等 • 水锤抑制分析 • 供水流量稳定性分析，泵切换 • 冷却系统管路热损失分析 • 部件尺寸设计计算 • 调试故障分析 • 提高工作效率和改进设计 • 项目管理
• 设计人员培养
© Flowmaster Group
换热器库举例

电磁驱动器冷却系统设计与实现

ＺＨＯＵｉｇｎｇ，Ｚｈ —ｕａＬＥＩＢｉＬＩＺｈ — ｕｎｎ，ｉｙａ
（ｎｔｎＥｇｅｒｇＤｅａｔｎｆｄｎｅＥｇｎｅｉｇＣｌｇ，ｈｊｚｕｎ５０３，ｈｎ）ＭｕｉｏｎｉｅｉｐｒｉｎｎｍｅｔａｃｎｉｅｒｎｏｌｅＳｉａｈａｇ０００ＣｉａｏＯｒｅｉ
２０钲０１
仪表技术与传感器
ＩｓｕｎＴｃｎｑｅａｄＳｎｏｎｔｍｅｔｒｅｈｉｕｎｅｓｒ
２００１Ｎｏ０．１
第１０期
电磁驱动器冷却系统设计与实现
周志广，雷彬，李治源
传感器数据处理、ＡＣＮ总线通信、电机控制及报警、据显示５个部分主体电路的设计、试，数调以及对下位机软件的设计与
调试，实验中解决了驱动线圈温度采集与调节问题，在实现了对驱动线圈内部温度的实时监测及调节。ＣＡＮｕｓｔｃｎｌｇ，ｈｅｈｌｇｆｃｌｅｔｇｔｌｔｍｐｅａｕｅａｈｏｔｏｌｉｇｓｓｅｗｈｃｓａｔａｉｅｂｓｄｏｂｅｈｏｏｙｔｅｔｃｎｏｏｙｏｏｌｃｉｄｉｉａｅｎｇｒｔｒｎｄｔｅｃｎｒｌｉｎｇ
ＡｓａｔＡｒａ— ｍｏｉｒｇａｄａｊｓｎｅｔｐｒｕｅｏｒｉｇｃｉｗｓｅｄｄｉｏｄｒｏｇａｒｔｅａ— ｂｔｃ：ｅｌｉｅｍｎｔｎｎｄｔｇｔｔｍｅａｒｆｉｎｏａｎｅｅｒｅｕｎａｅｔｅｒｔｏｉｕｉｏｈｅｔｄｖｌｎｔｎｅｈ

循环式液体冷却系统的设计原理、元器件选型与模拟试验

发展，其热流密度也变大，同时电子设备的换热方
式也发生了很大的变化，以前的自然换热，由强制
此电子设备进行冷却的循环式液体冷却系统的设
计和模拟试验。
２循环式液体冷却系统概述
通风换热，渐向液体冷却方向发展 ¨ Ｊ逐。液体
气控制系统一控制器。微
图１循环式液体冷却系统的工作原理
３循环式液体冷却系统设计分析
３１循环式液体冷却系统换热器设计计算方法．
与流程
根据电子设备具体的换热量Ｑ，环冷却量循Ｆ，循环供液温度以及电子设备的环境温度，对循环式液体冷却系统换热器进行设计。
３４循环式液体冷却系统试验验证．
循环式液体冷却系统在制造安装完成后，与
图４调试。１０Ｗ）将循环式液体冷却系统以及连接好的负载放
置在高温箱内，组控制箱利用Ｒ４２串行接机Ｓ一２口与上位机监控软件进行连接，在监控软件上对机组进行开关机控制。
Ｉ医葡森Ｌ＝
的环境条件下，好的实现自动控制，能将运很并行数据实时的上传至上位计算机，现实时观实
察。
循环式液体冷却系统电气控制由一台控制箱、执行器件（泵、机、水风电加热）现场传感器、和与其配套上位机监控软件组成，控制系统如其图４。机组控制箱内嵌于机组内，控制系统的是

一种新型磁力循环泵的设计与测试

图１汽液相平衡试验系统示意应用于汽液相平衡试验的磁力循环泵必须具
备的条件是：
收稿日期：２ｏ —Ｏ — １０９５５
基金项目：国家自然科学基金项目（０９１３；５８０８）中国科学院知识创新工程青年人才领域前沿项目（Ｙ００）ＴＦ８１
２１００年第３８卷第１期
文章编号：１０－０２（０００ —０３＿００５－３９２１）ｌ０５ｌ３－
流
体
机
械
３５
一
种新型磁力循环泵的设计与测试
刘军胜，张宇董学强，茂琼吴剑峰，公，
１０９；．０１０２中国科学院研究生院，京北１０９）０１０
１前言
汽液相平衡研究作为热力学的分支，程热工物理领域的基础研究内容。经过多年的发展，汽
液相平衡的试验研究方法多种多样，中汽相单其
循环法因为操作简便、取样少、验精度高等优点试
泵可以为汽液相平衡试验系统中的汽相或者液相循环提供动力，是整个系统的关键部件之一。关键词：汽液相平衡试验；磁力循环泵；结构设计；流量
中图分类号：Ｔ３Ｈ２文献标识码：Ａｄｉ１．９９ｊｉｎ１００２．０００．１ｏ：０３６／．ｓ．０５— ３９２１．１００ｓ
ＡｂｔａｔＡｍａｎｔｒｖｎｒｃｒｕａｉｎｐｍｐｗｓｄｓｎｄａｄｄｖｌｐｄｓｒｃ：ｇｅｉｄｅｅｉｃｌｔｕａｅｉｅｎｅｅｏｅ．Ｗｉｏｄｓａｅｉ，ｉｃｎｂｓｄｉｉｅｃｉｏｇｔｇｏｅｌｓｈｄｇｎｔａｅｕｅａｗｄｎｔｍｐｒｔｒａｇｎａｏｋｓａｌｏｏｇｔ．ＤｒｅｙａｘｅｎｇｅｎｔｏｔｎｅｔａｄｃｅｃｏｌｔｎｅｅａｕｅｒｎｅａｄＣｗｒｔｂｙｆｒａｌｎｍｅｎｉｉｎｂｎｅｔｒａｍａｔａｄｗｉｕｙｈａｎｈｍｉａｐｌｉｖｌｎｈａｌｕｏ

磁力泵冷却系统的数值模拟

第26卷第4期2008年7月排　灌　机　械D rainage and Irrigati on MachineryVol .26No .4July 2008磁力泵冷却系统的数值模拟刘建瑞,王鸿睿(江苏大学流体机械工程技术研究中心,江苏镇江212013)摘　要:介绍了磁力泵内外两种冷却方式,应用公式估算冷却流量,对内冷却系统中导流孔的尺寸进行设计计算.基于F LUENT 数值模拟软件,采用SI M P LE 算法和标准k -ε湍流模型,通过求解三维N -S 方程和能量方程,对磁力泵冷却循环回路进行流场模拟.结合传热学知识对模型的边界条件进行设置.重点分析了轴截面温度场云图、隔离套底面流体温度场云图和轴中心孔开倒角前后的局部速度矢量分布图,结果表明:隔离套底部介质粘性底层是造成易挥发冷却介质汽化的主要原因;通过增大冷却流量可以避免易挥发液体在隔离套底部发生汽蚀;通过增大轴中心孔直径可以降低冷却介质出口处流速.关键词:磁力泵;冷却循环流道;导流孔;圆盘损失;涡流损失中图分类号:TH311 文献标志码:A 文章编号:1005-6254(2008)04-0026-04Nu meri cal si m ul ati on on cooli n g flui ds channel of magneti c pu mpL I U J ian 2rui,WAN G Hong 2ru i(Technical and Research Center of Fluid Machinery Engineering,J iangsu University,Zhenjiang,J iangsu 212013,China )Abstract:T wo types of cooling methods f or magnetic pu mp were intr oduced .The cooling flux and the di 2mensi on of fl ow 2guided bore were calculated .By adop ting the SI M P LE arithmetic and k -εturbulent model t o s olve the N -S equati ons and the energy equati on,nu merical si m ulati on on cooling fluids chan 2nel of a magnetic pu mp was done based on Fluent .Boundary conditi ons were set based on the knowledge of heat transfer .Te mperature field and vel ocity field distributi ons were analyzed .The results showed that stea m generati on phenomena happened due t o viscous layer near the bott om surface of the can,cavitati on phenomena could be avoided by aug menting flux of cooling fluid,and outlet fl ow vel ocity could be re 2duced by aug menting the dia meter of the center hole .Key words:magnetic pump;cooling circulati on channel;fl ow 2guided bore;disk fricti on l oss;eddy cur 2rent l oss收稿日期:2008-04-25基金项目:江苏省高技术研究项目(BG2004040)作者简介:刘建瑞(1952—),男,甘肃静宁人,教授(ljrjj@ ),主要从事流体机械及工程的研究.王鸿睿(1983—),男,浙江宁波人,硕士研究生(wanghongrui02110@ ),主要从事流体机械及工程的研究. 磁力泵的磁力驱动装置是由内、外磁钢转子及内外磁钢转子间隙中的隔离套三大部件组成.若隔离套为金属材料,其筒体部分在内外磁钢磁力线的切割下会产生磁涡流,造成磁涡流损失,散发热量.该发热将造成一定的功率损失,降低磁转子效率,造成滑动轴承变形及破裂[1,2].当磁钢周围环境温度高于磁钢居里温度时,磁钢会发生退磁效应,使磁钢磁力强度降低.为了确保运行可靠性,磁力泵一般都设置有导流孔,引导一部分工作介质来冷却内磁钢的磁体,冷却、润滑滑动轴承.冷却的方式可分为两种:一种是在泵出口部位增设引管,将工作液体通过外循环管路强迫循环的方式进行冷却润滑,称为外循环式;另一种是通过泵内高压部位设置导流孔,强迫液流循环流动进行冷却润滑,称为内循环式,其导流孔的大小应按设计流量的3%计算,合理控制冷却润滑液流的流量[3,4].对于大功率的磁力泵,采用外循环式冷却润滑,对于小功率的磁力泵,一般采用内循环式.笔者主要对小功率的磁力泵内循环冷却方式进行探讨及模拟分析.1　导流孔的一般设计思路1.1　内循环冷却散热方式内循环冷却散热方式有两种引流方式:①从叶轮出口附近的泵后盖部位开导流孔引液流向隔离套与内磁钢转子之间,对内外磁转子进行冷却,冷却液通过轴回流孔流入叶轮进口,如此循环冷却,如图1所示;②从叶轮背部处的泵后盖部位开导流孔引液流入隔离套与内磁钢转子之间,对内外磁转子进行冷却.这种方法要考虑轴向力平衡问题.图1　磁力泵冷却循环回路示意图Fig .1　Cooling fluid channel in magnetic pu mp1.2　冷却流量的确定根据冷却部位的不同,冷却液流量可分为q 1和q 2两部分如图1所示,其中q 1流向内磁钢与隔离套筒体的间隙,然后从轴中心孔回到泵进口低压区,主要带走隔离套涡流热量和内磁钢圆盘摩擦损失(不包括内磁钢左端面的圆盘损失)产生的热量;q 2流向滑动轴承处,然后通过叶轮上的平衡孔回到低压区,主要带走滑动轴承摩擦热量和轴承左端面圆盘损失产生的热量[5,6].计算公式如下:q 1=1ρC ΔT 25πK ′ρω3D 225+2πΚ′ρω3D 224l +W 1(1)式中ρ为介质的密度,kg/m ;C 为介质的比热,kJ /(kg ・K );ΔT 为介质允许的温升,K ;K ′为圆盘摩擦系数,K ′≈1.31×10-6;ω为转子角速度,rad /s ;D 2为内磁钢外径,m ;l 为内磁钢轴向长度,m ;W 1≈0.15M ω,其中M 为联轴器扭矩,kN ・m ;W 1为磁力泵统计涡流损失,k W .q 2=251ρC ΔT πK ′ρω3D 225+0.012d N3600(2)其中0.012d N /3600为文献[7]推荐的滑动轴承的冷却流量,是一个经验值;d N 为滑动轴承内径.1.3　导流孔直径的确定确定冷却流量后,导流孔直径d =4(q 1+q 2)πλ2gH d(3)式中λ为导流阻压系数,λ=0.55～0.75;H d 为导流孔压力水头,按泵内开导流孔位置计算,m .2　冷却流场模拟本研究的算例是选取75K W 的离心磁力泵,性能参数为Q =363m 3/h ;H =41m ;n =2900r/m in .模型中流场介质为293K 的清水.通过对所需流量进行计算,流量q 1约占总流量的85%.2.1　模型的建立利用G AMB IT 软件进行三维建模.为了简化,模型中省略了一些复杂的壁面,比如螺母等.模型轴截面图如图2所示,图中v i 为冷却介质进口速度,v o 为出口速度.图2　模型轴截面示意图Fig .2　Axial secti on of model选用Segregated 分离求解法,I m p licit 隐式算法,空间属性为3D ,其余采用默认值.湍流模型选用k-ε模型.由于流场中有传热现象,故选取能量方程,并选取粘性加热项(V iscous Heating ).2.2　边界条件流体属性选择F LUE NT 数据库里的W ater -liquid .进口为速度入口边界条件(Vel ocity I nlet ),由于隔离套与内磁钢间隙很小,可近似认为进口的速度方向平行于隔离套轴心线,根据所需冷却流量算72第4期刘建瑞等:磁力泵冷却系统的数值模拟得速度值为0.57m /s,设置温度为293K;出口为质量出口边界(Outfl ow ),流速权重(Fl ow Rate W eigh 2ting )保持默认值1.壁面边界条件(W all )分两类:第一类为W all -1,即隔离套内表面,固定不动,表面存在热传导,需设置壁面热参数.据傅里叶定律假设隔离套内热量的传播速率可视为无穷大,这在绝大多数工程传热现象中不会引起任何问题.选择热流壁(Heat Flux ),根据涡流损失功率的经验公式W 1≈0.15M ω算得W 1≈11.25k W ,既而算得面积热流密度为1.58×105W /m 2,体积热流密度为7.8×107W /m 3,壁厚设置为2mm.壁面材料属性与铁相似:密度ρ=7.9×103kg/m 3;比热C p =460(J /kg ・K );热导率为38.4(W /m ・K ).第二类为W all -2,即内磁钢外表面,以303.5rad /s 的角速度绕z 轴转动,表面无传热现象.2.3　结果分析2.3.1　温度场冷却液流场主要是起冷却降温的作用.这里用常温下的清水做介质.取模型的轴向截面及隔离套底面作为分析面如图3,4所示,从轴向截面图中可以看到,流体从进口开始温度逐渐升高,当进入隔离套底部时,温度总体趋于稳定,应用F LUE NT 软件中的计算工具:Report/Volu me I ntegrals …得到冷却流道内流体的平均温度为301.6K,比初始温度提高了8.6K,该温升在允许范围之内.另外在内磁钢表面附近的流体温升在6K 左右,保证了内磁钢不会由于环境温度过高而发生退磁.图3　轴截面温度场云图Fig .3　Te mperature distributi on of axial secti on将截面图放大,会发现贴近隔离套底部的那部分流体温度偏高.由图3可见,这一部分的流体最高温度可达332K,最低在312K 左右.这是因为紧贴隔离套底部有一层粘性底层,其厚度很薄,一般只有几分之一毫米,速度近似为0,但是它对流体与壁面的换热有着很大的影响.该层内温度变化剧烈,导热机理起着重要作用.若输送的介质中含有沸点较低的物质成分,则在隔离套底部容易发生汽化,文献[8]中输送的甲胺混合物就容易出现这种情况.2.3.2　速度场冷却液进入隔离套筒体与内磁钢之间的气隙之后,由于内磁钢高速旋转,流体做螺旋流动,在隔离套底部形成旋涡如图4所示.若冷却介质中含有易挥发液体,则会在隔离套底部生成气泡,并附着在底部.漩涡会带动部分气泡脱离底部,然后在低温区迅速溶解,产生局部高压,会对隔离套底部造成巨大冲击,最终导致底部损坏.图4　隔离套底面流体温度场云图Fig .4　Te mperature distributi on of bott om surface in can冷却液从中心孔出口处流入叶轮进口处时,平均速度达到11m /s .由于该出流速度方向与叶轮进口处流体的速度方向相反,会对进口处流体产生一定的冲击,减慢叶轮进口流体的速度,造成一定的能量损失,降低泵的有效功率.2.3.3　解决方法1)分析输送介质的成分,若介质中存在易挥发液体,则适当增大冷却液流量,这样可以迅速带走隔离套的热量,降低局部最高温度,避免气泡产生.2)在轴中心孔入口处开倒角,在有倒角的情况下,中心口入口处的旋涡现象减轻如图5,6所示,最大速度也变小.图5　轴中心孔开倒角前的局部速度矢量分布Fig .5　Vel ocity distributi on bef ore cha mfer set82 排灌机械第26卷图6　轴中心孔开倒角后的局部速度矢量分布Fig.6　Vel ocity distributi on after cha mfer set3)在考虑轴强度的许可下适当增加中心孔的直径,可减小轴中心孔出口速度;增加轴中心孔内壁的粗糙度,增大流体的沿程损失,也可以有效地降低中心孔出口平均速度.3　结　论1)由F LUE NT软件模拟结果可知,用经验公式所算得的冷却流量达到安全范围.该流量足够带走涡流损失、内磁钢圆盘损失以及滑动轴承摩擦产生的热,并且温升在允许范围内,对于大多数非易挥发.2)对输送易挥发介质的磁力泵,在隔离套底部会发生汽蚀现象.在选用磁力泵时应对输送介质的物性与化性进行分析,对冷却流道的结构进行改善.3)在确定冷却循环回路的设计尺寸后,利用F LUE NT软件模拟流场,得出压强分布.参考文献(References)[1]　KnorrM,Schillinger A.Per manent magnet drives f or　pu mp s and agitat ors[J].W orld Pum p,1982(4):175-178.[2]　Ja mes R B.App licati ons f or magnetic drive r otary positivedis p lace ment pu mp s[J].W orld Pum p,1999(3):24-28.[3]　赵克中.磁力驱动技术与设备[M].北京:化学工业出版社,2006.[4]　D i p l.Magnetic2drive p lastic pu mp conquers ne w fields inthe che m ical 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磁力泵驱动两相冷却复合制冷系统特性分析和实验研究

数据中心等ＩＴ设备空间的能耗问题越来越引起人们的重视。测试结果显示，其能耗密度高达传统办公建筑的４０倍 … 。在数据中心的耗能设备单元中，制冷系统能耗占总能耗的３８％左右，为数据中心的第二大耗能单元［２］。因此，降低制冷系统的能耗成为数据中心节能的关键。
为保证数据中心的安全运行，传统的压缩式制冷循环需要全年连续运行。这样即便是在寒冷的季节。压缩机也处在一个高冷凝压力的水平，使得能耗居高不下。对于我国大部分地区，全年多数时间室外温度低于数据中心的安全运行温度。因此，在寒冷季节．利用自然冷源冷却数据中心，减少蒸气压缩空调的运行时间，是一种行之有效的系统节能方法＿３Ｉ６］。
泵驱动两相冷却是近年来的研究热点。主要应用于空间热控领域］。泵驱动两相冷却系统的换热
系数远高于泵驱动单相冷却系统以及毛细泵循环系统，并且相比以重力或毛吸力为动力的传统热管在结构形式上具有更大的灵活性１。在数据中心节能方面，张双等 ¨ｌ卜］设计了一种泵驱动环路热管，获得了较好的性能特性，并将其应用到某小型数据中心，实测其节电性能达３６．７５％以上。但在室外温度较高的季节，仍然需要传统空调为数据中心降温。因此，使用两个独立的系统无疑增加了空间和经济上的困难。近年来，许多学者提出并开发了分离式热管和蒸气压缩复合冷却系统，系统通过电磁阀控制蒸气压缩模式和热管模式的切换，并且对充液率、高度差、换热器结构等进行研究，获得了良好的节能效果。但是对于这种复合系统．冷凝器安装位置必须高于蒸发器，并且热管内部制冷剂流速远小于泵驱动热管模式，在复杂空间应用存在很大限制。ＹａｎＧ等 ¨１］设

bepcⅱ超导磁体冷却与ssm失超过程数值模拟

哈尔滨工业大学工学硕士学位论文第２章ＳＣＱ、ＳＳＭ磁体冷却模拟北京正负电子对撞机重大改造项目（ＢＥＰＣＩ［）设计制造了三种不同用途、不同类型的超导设备：一对对撞区超导四极磁体（ＳＣＱ）、一个螺线管探测器磁体（ＳＳＭ）和一对超导加速腔（ＳＲＦ）。

其中超导插入四极磁体和探测器磁体安放在加速器存储环第一对撞区，见图２．１。

为了使这些超导设备在低温下稳定运行，设计并正在制造其低温系统【”，采用两台５００ｗ／４．５Ｋ的制冷机提供制冷量。

图２－ＩＳＳＭ、ＳＣＱ平面布置简图脚在系统投入运行前或长时间关机后，磁体温度处于室温，为了使其工作在哈尔滨工业大学工学硕士学位论文图２．１０超导插入四极磁体“Ｊ图２．１０所示的是带端部壳体和多通道传输接口的磁体低温恒温器。

主要组成部分由内到外包括：低温恒温器内筒室温外套、液氮环形通道、内层液氦环形通道、线圈支撑筒体、线圈、支架和电流引线、外层液氮环形通道、带液氮冷却盘管的８０Ｋ冷屏蔽、低温恒温器外筒室温外壳。

ＳＣＱ低温系统流程图见图２．１１。

低温氦通过过冷器，经过３０ｍ长的管道，变成超临界氦从四极磁体的外环冷却流道进，内环冷却流道出，然后通过阀门及～段３０ｍ长的管道，回到杜瓦。

哈尔滨工业人学工学硕士学位论文超导线、２０ｍｍ厚的铝支撑筒以及ｌｍｍ厚的环氧树脂组成。

氦冷却管由铝合金制成，内径为２０ｒａｍ，焊接在支撑圆筒的外表面。

长约９０ｍ的氦管道要连续蜿蜒的绕２４道弯。

做成螺旋形蜿蜒状是为了避免在氦的强迫两相流流过时，发生严重的压力振荡。

图２．１９、２—２０所示分别为超导螺线管磁体的立体简图和低温流程图。

图２．１９ＳＳＭ磁体立体简图３００Ｋ’氦气ｒ＿。

１卜拍『『粼二工＝ｄ卜ｏ５ｏｆ一］卜啦］８０Ｋ氮进Ｌｌ｝一暑ｆ４。

５Ｋ氨返回］ｒ一牛］．—Ｊ丹配ｌ生兰兰三；＿‘『［阀箱‘ｉ＿＿＿－一一一］ｆ｛ｒ一＿＿＼ｌ‘１－－＼］ｃ＝＝＝＝ｌ一三三三｜—十一…一———＿ｊｊ｝Ｌ————————————一列夸器杜瓦［＝二＝＝＝＝＝二二Ｊ击主瓜机失超懵皆回路ｓｓＭ恒温器图２－２０ＳＳＭ低温系统流程图Ｊ下常运行时，过冷氦从阀箱通过一段长约２０ｍ的氦管道，进入螺线管磁体，然后再经过２０ｒｎ长的氦管道回到杜瓦；降温时，冷却氦气从制冷机出口。

高温磁力泵的冷却方法及结构图

优秀水泵制造商-上海沈泉泵阀制造有限公司是一家专业生产，销售管道泵，排污泵，消防泵，化工泵等给排水设备的厂家，产品涉及工矿企业、农业、城市供水、石油化工、电站、船舶、冶金、高层建筑、消防供水、工业水处理和纯净水、食品、制药、锅炉、空调循环系统等行业领域。

上海沈泉泵阀制造有限公司是集研究、开发、生产、销售和服务为一体的泵阀生产企业。

产品涉及工矿企业、农业、城市供水、石油化工、电站、船舶、冶金、高层建筑、消防供水、工业水处理和纯净水、食品、制药、锅炉、空调循环系统等行业领域。

高温磁力泵是一种通过磁力传动器(磁力联轴器)来实现无接触力矩传递从而以静密封取代动密封，使泵达到完全无泄漏。

由于泵轴、内磁转子被泵体、隔离套完全封闭，从而彻底解决了“跑、冒、滴、漏”的问题，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，有力地保证了职工的身心健康和安全生产。

高温磁力泵的冷却对于泵本身来讲是非常重要的。

一个正确的高温磁力泵冷却方法是可以有效地延长磁力泵的使用寿命。

那么高温磁力泵具体都有哪些冷却方法呢?在了解高温磁力泵的冷却方法之前，我们S先要知道一个概念，高温磁力泵中的“高温”其实是按等级来区分的。

不是我们想象中的达到100度就能够被称之为高温磁力泵。

下面上海沈泉就来给大家简单地讲解一下高温磁力泵的一些标准冷却方法。

高温磁力泵的3个冷却方法：1、低于120℃高温磁力泵冷却方法对于温度低于120℃的介质，一般是不设置专门的冷却系统，多采用本身介质来润滑和冷却。

这一种磁力驱动泵我们称之为风冷型。

2、高于120℃低于300℃的高温磁力泵冷却方法对于120℃以上、300℃以内的介质，一般在泵盖上须设有冷却腔，密封室也应接通冷却液(须配双端面机械密封)，当不允许冷却液渗入介质中时，应采取将本身介质冷却后接入(可通过简易的热交换器来实现)。

3、300℃以上的高温磁力泵冷却方法对于300℃以上的高温介质，不仅磁力泵头部分需要进行冷却，悬架轴承室也应设有冷却系统，泵结构一般为中心支承形式，机械密封Z 好采用金属波纹管型，此类磁力泵的价格高，但是使用寿命很长，三至五年时间是没有问题。