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具有可熔化定子的渐进腔式泵

阅读：318发布：2021-03-02

IPRDB可以提供具有可熔化定子的渐进腔式泵专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明涉及一种用于泵送可流动爆炸组合物或其它热敏物质的渐进腔式泵,它包括入口和出口;在选定的泵运行最大温度或超过此温度时可熔化的定子;转子和将转子连接到电源上的驱动轴;其中定子在超过所选温度时会熔化,以防止在泵中产生高到足以引起危险的温度。本发明还涉及安全泵送可流动爆炸组合物或其它热敏物质的方法,该方法包括采用渐进腔式泵,该泵具有在超过所选的泵运行最大温度时可熔化的定子。，下面是具有可熔化定子的渐进腔式泵专利的具体信息内容。

1．一种用于泵送可流动爆炸组合物或其它热敏物质的渐进腔 式泵，它包括：(a)入口和出口；

(b)在选定的最大泵运行温度或超过此温度时可熔化的定子；

(c)转子，和

(d)将转子连接到电源上的驱动轴

其特征在于，定子在超过所选定的温度下会熔化，以防止在泵中 产生高到足以引起爆炸危险的温度。

2．权利要求1的渐进腔式泵，其特征在于，定子是热塑性弹性 体。

3．权利要求2的渐进腔式泵，其特征在于，热塑性弹性体选自 聚氨酯、热塑性橡胶和热塑性聚烯烃。

4．权利要求3的渐进腔式泵，其特征在于，聚氨酯是聚酯-聚 醚掺合物。

5．权利要求3的渐进腔式泵，其特征在于，热塑性聚烯烃是聚 乙烯。

6．权利要求1的渐进腔式泵，其特征在于，驱动轴是挠性的， 并直接被耦合到液压电动机电源的驱动轴上。

7．权利要求1的用于泵送爆炸组合物的渐进腔式泵，其特征在 于，所选定的泵运行的最大温度为约140℃-约150℃。

8．权利要求7的渐进腔式泵，其特征在于，定子是一种热塑性 弹性体其熔化温度为约140℃-约150℃。

9．权利要求8的渐进腔式泵，其特征在于，热塑性弹性体选自 聚氨酯、热塑性橡胶和热塑性聚烯烃。

10．权利要求8的渐进腔式泵，其特征在于，聚氨酯是聚酯-聚 醚掺合物。

11．权利要求8的渐进腔式泵，其特征在于，热塑性聚烯烃是聚 乙烯。

12．一种用于安全泵送可流动爆炸组合物或其它热敏物质的方 法，它包括使用渐进腔式泵，该泵具有在超过所选定的泵运行的最大 温度时可熔化的定子，如果泵运行温度超过所选定的温度，则定子将 熔化，以防止在泵中产生高到足以引起爆炸危险的温度。

13．权利要求12的方法，其特征在于，定子是热塑性弹性体。

14．权利要求12的方法，其特征在于，热塑性弹性体选自聚氨 酯、热塑料橡胶和热塑性聚烯烃。

15．权利要求12的方法，其特征在于，聚氨酯是聚酯-聚醚掺 合物。

16．权利要求12的方法，其特征在于，热塑性聚烯烃是聚乙烯。

17．权利要求12的方法，其特征在于，泵具有挠性的驱动轴， 并且直接被耦合到液压电动机电源的驱动轴上。

18．权利要求12的用于泵送可流动爆炸组合物的方法，其特征 在于，所选定的泵运行最大温度为约140℃-约150℃。

19．权利要求18的用于泵送可流动爆炸组合物的方法，其特征 在于，定子是热塑性弹性体，其熔化温度为140℃-150℃。

20．权利要求18的方法，其特征在于，热塑性弹性体选自聚氨 酯、热塑性橡胶和热塑性聚烯烃。

21．权利要求12的用于安全泵送可流动爆炸组合物的方法，其 特征在于，所选定的泵运行的最大温度比爆炸组合物的结晶或凝固温 度高至少10℃。

22．权利要求21的方法，其特征在于，所选定的泵运行的最大 温度比爆炸组合物的结晶或凝固温度高至少20℃。

23．权利要求12的用于安全泵送可流动热敏物质的方法，其特 征在于，所选定的泵运行的最大温度高于泵送该物质的正常运行温 度。

说明书全文

本发明涉及一种新型泵，用以泵送可流动的爆炸组合物或其它热 敏物质，具体来说，涉及用于此目的的渐进腔式泵。本发明还涉及用 以安全泵送可流动的爆炸组合物和其它热敏物质的新型泵。

渐进腔式泵意指旋转正排量泵，其中螺旋形转子轴在固定的定子 中旋转。定子是由有弹性的材料组成，并且界定螺旋槽的有效纵向 腔。当转子在定子腔中旋转时，转子与定子接触以形成一系列腔，该 腔沿轴向移动，借此不断沿轴向推动泵送的介质到泵的出口。在本发 明中，设置有易熔化的定子，该定子在预定的高温下开始熔化，以使 在泵中的压力和摩擦加热降低或减缓，从而防止的泵送的爆炸组合物 或其它热敏物质发生有害的或不安全的高温分解或反应。

因为爆炸组合物对热、摩擦和冲击是敏感的，因此这类组合物的 泵送要在能消除因超出这些变数的安全限值所引起的危险条件下进 行。例如，在渐进腔式泵中，在转子和定子之间存在内摩擦，在泵送 操作中该摩擦不断地产生热。该产生的热量通常很小，足以传送到泵 送的组合物中并在其中消散，而不会将该组合物加热到不希望的温 度。但当在泵中由于堵塞和限制出口或无组合物入口而造成几乎没有 流动时，摩擦热可在转子和定子之间积累，经过一定时间可变为足够 热，并将足够的热传给组合物以引起其引爆。

已经采用或建议一些方法用以解决爆炸组合物的泵送问题。利用 安全停车系统，它以电子仪器监测泵中或泵附近各不同位置处的温度 和压力，一当工况超过所设定的最大限值，该系统将自动停止泵的运 行。另一方法是在泵驱动轴和转子之间提供连接件，该连接件包含由 热可熔金属合金制的热敏断开接头，该金属合金连接件在泵腔中产生 热时是可熔化的，以使驱动轴和转子之间的机械连接断开。

尽管存在这些现有方法，但仍需要一种可靠、简单、故障安全和 经济的方法来防止泵送爆炸组合物或其它热敏物质的渐进腔式泵的 过热。

本发明满足此要求，它提供一种可熔化的弹性材料的定子，该定 子的预定的熔化温度高于泵的正常或所需的操作温度，但低于所泵送 的爆炸组合物或热敏物质的热反应温度。定子的熔化引起热积累停 止，以使泵中温度下降，并基本上恒定在低于爆炸组合物或其它物质 的热反应温度。这样，泵的温度就不能上升到高于不希望的热反应温 度，因为熔化的定子不再对旋转的转子提供阻力及由此产生的摩擦。 熔化会由于泵中温度的增加而既容易又简单地发生，因此与外部的控 制和监测装置无关。可熔化定子的另一优点在于，能对用于泵送热敏 物质的现有泵进行改装。

因此，本发明对用于泵送爆炸组合物或热敏物质的渐进腔式泵提 供一种重要的安全性改进。

总之，本发明包括一种泵送可流动爆炸组合物或其它热敏物质的 有入口和出口的渐进腔式泵；在选定的泵运行最大温度或超过此温度 时可熔化的定子；转子和将转子连接到电源上的驱动轴；其中定子在 超过所选温度时会熔化，以防止在泵中产生高于足以引起危险的温 度。本发明还涉及安全泵送可流动爆炸组合物或其它热敏物质的方 法，它包括使用渐进腔式泵，该泵具有在超过所选的泵运行最大温度 时可熔化的定子。

附图中，图1是典型的渐进腔式泵的纵向截面图，图2是对本发 明的渐进腔式泵进行试验的图式说明。

参看图1，它示出以1表示的典型的渐进腔式泵的纵向截面图。 泵1有驱动轴支承壳2、连接到电源(未示出)的驱动轴3、入口4、 出口5、定子6和转子7。在所示实施方案中，驱动轴3是挠性的， 并由电源提供的旋转力和在位置8处与驱动轴3连接的偏心形状的转 子7而螺旋形地旋转。优选的，挠性驱动轴3直接耦合到液压电动机 电源(未示出)的驱动轴上。这就不需泵驱动机构轴承，该轴承如果 失效将是另一种潜在的热源。以这种方式，液压电动机轴承用作泵1 的轴承，因为该类轴承是由流过电动机的液压油的流动连续冷却的， 轴承不会成为潜在的热源。

运行中，挠性轴3的旋转带动转子7旋转，由此推动泵送的介质 (在入口4进入)通过由转子7和定子6构成的腔室，并从出口5送 出。

对本发明来说，泵1的关键和新型部件是定子6。定子6是弹性 的，最好包括热塑性弹性体，该弹性体最好选自聚氨酯、热塑性橡胶 和热塑性聚烯烃。优选的聚氨酯是聚酯-聚醚掺合物，它可购自 Anderson Development公司，Adrian，MI，型号为Audur 700-AP， 在美国专利4182898中有进一步描述。优选的聚烯烃是聚乙烯。对于 泵送大部分爆炸组合物，从安全考虑泵运行的最大温度为约140℃- 约150℃。因此，定子的熔化温度为约140℃-约150℃。如果，由某 种原因泵运行温度超过此范围，则定子开始熔化，由此防止运行温度 再上升(实际上，温度通常会开始下降)。如果泵送的爆炸组合物或 热敏物质的热反应温度是在熔化温度或泵运行温度以上，则爆炸组合 物或物质将达不到高到足以引起会导致安全危险的热反应温度。最好 所选的泵运行温度比泵送的爆炸组合物的结晶或凝固温度高至少10 ℃，更优选是高至少20℃。下面的实施例进一步说明本发明。

当泵送一种油包水的乳液状爆炸组合物时，渐进腔式泵有时要以 呈空载运行。开始时，泵充有热的乳液状爆炸组合物，并在出口打开 的情况下慢慢运行。几分钟之后，泵达空载运行，使压力达500psi (磅／平方英寸)以上，温度达140℃。在近140℃的温度时，热塑性 弹性体(聚氨酯)定子(Andur 700-AP)开始熔化，由此降低压力， 并在1小时后，泵的内部温度从140℃下降到80℃，压力从大于500 psi下降到40psi。未发生持续的乳液的油(燃料)相的燃烧或烧焦， 也未发生内部的氧化剂溶液小滴的分解。该试验示于图2。

虽然本发明参考现在的作为最好模式或本发明实际运行模式的 实施方案进行说明和描述，但应理解，在不偏离所公开的及权利要求 所包含的较宽的发明原理的条件下，可作各种改变以使本发明适应不 同的实施方案。

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