一種電動微型泵、氫氣制備方法、自冷卻供料方法技術

本發明專利技術屬于電動微型泵化工加料技術領域，具體涉及一種通過輸送的原料進行電動機冷卻的方法，及采用該方法設計的節能環保型的自冷卻電動微型泵。本發明專利技術提供一種電動微型泵的自冷卻供料方法包括以下步驟：啟動電動微型泵；流體原料首先與電機進行熱交換；熱交換后的流體原料經泵主體導入化學反應系統進行化學反應。本發明專利技術提供的一種自冷卻電動微型泵包括泵主體、驅動泵主體的電機和套在電機外殼上的散熱套，所述散熱套與泵主體的入水口相通。本發明專利技術的技術方案同時解決了化工加料過程中，供料電機泵主體的電機散熱及能量再利用的問題，電機溫度得以控制，確保了微型泵的正常工作同時在冷卻電機的同時，又加熱了原料溫度，體現了節能環保的設計理念。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于電動微型泵化工加料
，具體涉及一種通過輸送的原料進行電動機冷卻的方法，及采用該方法設計的節能環保型的自冷卻電動微型泵。
技術介紹
水泵是輸送液體或使液體增壓的機械。它將原動機的機械能或其他外部能量傳送給液體，使液體能量增加，主要用來輸送液體包括水、油、酸堿液、乳化液、懸乳液和液態金屬等，也可輸送液體、氣體混合物以及含懸浮固體物的液體。衡量水泵性能的技術參數有流量、吸程、揚程、軸功率、水功率、效率等。流量是指單位時間內通過泵出口輸出的液體量；揚程是單位重量輸送液體從泵入口至出口的能量增量。水泵的效率不是一個獨立性能參數，它可以由別的性能參數例如流量、揚程和軸功率按公式計算求得。反之，已知流量、揚程和效率，也可求出軸功率。電動泵的動力源為電機。 電機是指依據電磁感應定律實現電能轉換或傳遞的一種電磁裝置。它的主要作用是產生驅動轉矩，作為用電器或各種機械的動力源。電機在進行能量轉換時，總是有一小部分損耗轉變成熱量，它必須通過電機外殼和周圍介質不斷將熱量散發出去，這一過程為冷卻過程。化學工程中液體原料的輸送往往是通過電動泵，工作過程中，隨著電機溫度的升高，泵的效率會降低，流量及揚程降低，并且長期高溫工作也會導致電機工作異常，縮短使用壽命。目前電機冷卻或通過自由對流或通過外部冷卻裝置，以上方法均未對電機產生的熱量加以利用，而與此同時許多化學反應需要在高于室溫的條件下進行，有些液體原料的粘度較大或在低溫環境下需加熱降低粘度后才能用水泵輸送，否則需要改用液壓泵等大功率設備輸送。在眾多的新能源中，氫能將會成為21世紀最理想的能源。這是因為，在燃燒相同重量的煤、汽油和氫氣的情況下，氫氣產生的能量最多，而且它燃燒的產物是水，沒有灰渣和廢氣，不會污染環境。因此氫能的產生和利用被廣泛研究。其中用甲醇、水重整制氫可減少化工生產中的能耗和降低成本，有望替代被稱為“電老虎”的“電解水制氫”的工藝。申請號為201210088410. 7的中國專利中公開了一種小型化可移動式制氫設備和方法，為氫能的使用推廣奠定了基礎。所述制氫方法包括如下步驟步驟I :將甲醇和水通過泵輸送至換熱器換熱，換熱后進入氣化室氣化；步驟2 :氣化后的甲醇蒸氣及水蒸氣進入重整室，重整室內設有催化劑，重整室內的溫度為370° -409° ；步驟3 :重整室與分離室之間設有預熱控溫機構，用以加熱從重整室輸出的氣體；所述預熱控溫機構作為重整室與分離室之間的緩沖，縮短重整室輸出氣體溫度與分離室溫度之間的溫度差，使得從重整室輸出的氣體的溫度與分離室的溫度相同或接近；步驟4:所述分離室內的溫度設定為400° -450°，分離室的溫度高于重整室內的溫度；分離室內設有鈀膜分離器，從鈀膜分離器的產氣端得到氫氣。其中步驟I中首先需輸送甲醇和水至換熱器換熱和氣化室氣化，也就是需要將其加熱到比較高的溫度后再導入重整室進行制氫反應。傳統的電動微型泵因電機散熱不利，溫度過高會影響電機的正常工作，不能滿足實際使用過程中制氫設備的供料的要求。
技術實現思路
本專利技術提供了一種電動微型泵的自冷卻供料方法，用以解決電機散熱能量利用和電機耗能冷卻的問題，及這種電動微型泵的自冷卻方法在小型制氫設備中的應用，同時提供了基于這種方法設計的自冷卻電動微型泵。為實現上述目的，本專利技術提供一種自冷卻電動微型泵，包括泵主體、驅動泵主體的電機和套在電機外殼上的散熱套，所述散熱套與泵主體相通；所述散熱套包括內壁、外壁、流道、入口和出口，所述內壁與電機的外殼嚴密緊貼，所述外壁和內壁構成一個閉合腔體，所述流道設置在腔體內，所述入口和出口分別設置在腔體上，腔體通過入口與外界相通，出 口與泵主體入水口相通；所述入口和出口設置在腔體上距離最遠的兩點；所述流道由錯開排布的隔板構成的導流槽或者為螺旋導流槽或者為蛇形導流槽；泵主體將流體原料由散熱套的入口導入流道，在流道中與電機進行熱交換，電機降溫，流體原料升溫，升溫后的流體原料經與散熱套的出口相通的泵主體入水口進入泵主體，最終輸送到反應系統中。本專利技術還提供了一種自冷卻電動微型泵，其包括泵主體、驅動泵主體的電機和套在電機外殼上的散熱套，所述散熱套與泵主體的入水口相通；進一步，所述散熱套包括內壁、外壁、流道、入口和出口，所述內壁與電機的外殼嚴密緊貼，所述外壁和內壁構成一個閉合腔體，所述流道設置在腔體內，所述入口和出口分別設置在腔體上，腔體通過入口與外界相通，出口與泵主體入水口相通；進一步，所述散熱套的內壁選用導熱材料，為了使電機外殼和內壁之間良好的接觸和導熱，中間可夾涂導熱娃質；進一步，所述散熱套的外壁設有保溫層，可以使熱量保存在流體原料中；進一步，所述入口和出口設置在腔體上距離最遠的兩點，例如入口設置在腔體下部，出口設置在腔體上部，且出口與泵主體的入水口同側，入口與泵主體的出水口同側，有利于提聞熱交換效率；進一步，所述流道由錯開排布的隔板構成的導流槽或者為螺旋導流槽或者為蛇形導流槽，用于提高熱交換效率；電機工作時，泵主體將流體原料由散熱套的入口導入流道，在流道中與電機進行熱交換，電機降溫，流體原料升溫，升溫后的流體原料經與散熱套的出口相通的泵主體入水口進入泵主體，最終輸送到反應系統中。本專利技術還提供了一種氫氣制備方法，其包括如下步驟步驟SI :將甲醇和水通過所述自冷卻電動微型泵，流經散熱套與電機進行熱交換，而后進行溫度感應，如果未能達到溫度要求，則輸送至換熱器繼續換熱，換熱后進入氣化室氣化；步驟S2 :氣化后的甲醇蒸氣及水蒸氣進入重整室，重整室內設有催化劑，重整室內的溫度為370° -409° ；步驟S3 :重整室與分離室之間設有預熱控溫機構，用以加熱從重整室輸出的氣體；所述預熱控溫機構作為重整室與分離室之間的緩沖，縮短重整室輸出氣體溫度與分離室溫度之間的溫度差，使得從重整室輸出的氣體的溫度與分離室的溫度相同或接近；步驟S4:所述分離室內的溫度設定為400° -450°，分離室的溫度高于重整室內的溫度；分離室內設有鈀膜分離器，從鈀膜分離器的產氣端得到氫氣。此外，本專利技術還提供了一種電動微型泵的自冷卻供料方法，包括以下步驟I)啟動電動微型泵；2)流體原料首先與電機進行熱交換；3)熱交換后的流體原料經泵主體導入化學反應系統進行化學反應； 進一步，所述化學反應的反應溫度在20°C以上；化學反應需要一定溫度時，在泵送原料或溶劑時，電機產生的熱能通過流體原料或溶劑進行液冷的同時，這些原本需要加熱的原料溫度也如愿升高，可以避免或減少后續加熱，在一定程度的降低能耗，實現最大程度的節能減排；進一步，所述流體原料的沸點在50°C以上；進一步，所述化學反應系統為甲醇、水重整制氫系統，用于冷卻電機的流體原料為甲醇或/和水，泵主體將甲醇輸入到氣化室的過程中將電機的熱量帶走；本專利技術的技術方案同時解決了化工加料過程中，供料電機泵主體的電機散熱及能量再利用的問題，控制電機溫度保證了微型泵的正常工作，在冷卻電機的同時，又加熱了原料溫度，體現了節能環保的設計理念，普適性好，尤其是解決了小型甲醇、水重整制氫的供料問題，進一步優化了這一前景廣大的能源設備。附圖說明圖I為實施例I自冷卻電動微型泵的結構示意圖。圖2為實施例I自冷卻電動微型泵的散熱套部分剖視圖。具體實施例方式下面結合具體實施方式，進一步闡述本發本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種自冷卻電動微型泵，其特征在于包括泵主體、驅動泵主體的電機和套在電機外殼上的散熱套，所述散熱套與泵主體相通；所述散熱套包括內壁、外壁、流道、入口和出口，所述內壁與電機的外殼嚴密緊貼，所述外壁和內壁構成一個閉合腔體，所述流道設置在腔體內，所述入口和出口分別設置在腔體上，腔體通過入口與外界相通，出口與泵主體入水口相通；所述入口和出口設置在腔體上距離最遠的兩點；所述流道由錯開排布的隔板構成的導流槽或者為螺旋導流槽或者為蛇形導流槽；泵主體將流體原料由散熱套的入口導入流道，在流道中與電機進行熱交換，電機降溫，流體原料升溫，升溫后的流體原料經與散熱套的出口相通的泵主體入水口進入泵主體，最終輸送到反應系統中。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：向華，龐娟娟，向德成，
申請(專利權)人：上海合既得動氫機器有限公司，
類型：發明
國別省市：