CN103807442A - 一种自清洗机械密封腔结构 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种自清洗机械密封腔结构，由洗液入口（1）、机体椎体（2）、结构压盖（3）、机械密封装置（4）、轴（5）、洗液出口（6）组成。该密封腔使密封整体安装拆卸方便维护修理方便，约束减少密封性能好；可随时冲洗掉现有技术存在的如因密封端面泵入，而造成密封端面磨粒磨损的固体颗粒，无端面摩擦磨损，提高密封稳定性、解决使用寿命短等问题；冲洗使端面温升低，能耗小，密封性和稳定性好，故这种密封可靠性好且维护修理费用减少。
Description
技术领域
本发明涉及一种自清洗机械密封腔结构，属于机械装备制造技术领域。
背景技术
当前，石化高温高粘介质泵主要应用于石化炼化行业丙烷装置沥青泵、常减压蒸馏、催化裂化、加氢及其焦化等装置中工艺流程介质的输送。其使用工况通常都为高温、高粘度的状态，输送的物质为油类、沥青类介质，由于介质温度较高，造成机制裂解聚变，产生聚合反应，产生聚合产物颗粒，导致机械密封端面摩擦磨损失效，进而致使物料泄漏引发火灾、爆炸等安全事故。“化工机械”第38卷第3期P367页所述的某石化公司高温重油泵采用的波纹管机械密封频繁失效。该公司常减压装置中使用的高温重油泵主要采用国内某厂家制造的DBM-B-1型机械密封，为单端面接触式波纹管形式，波纹管采用静止式结构。运行一段时间后，由于原配机械密封的选择存在一定问题，造成了机械密封大面积频繁泄漏。“化工机械”第22卷 第2期P1所述的高温油泵用新型机械密封的研制中给出了一种高温油泵用碳簧型机械密封,密封结构为内装、内流、平衡型、单端面。旋转环采用热镶装硬质合金结构, 静止环采用热镶装浸金属石墨（或硬质合金）结构。此结构类型密封虽然在高温高压条件下能够应用，但使用的效果并不是十分理想，维护成本高，价格贵，寿命短。
发明内容
针对上述的不足，本发明提供了一种自清洗机械密封腔结构。
本发明是通过以下技术方案实现的：一种自清洗密封腔结构，其由机洗液入口、机体椎体、结构压盖、机械密封装置、轴和洗液出口组成的，其特征在于：所述机械密封装置安装于所述轴上，且整体套装于所述机体椎体内，并通过所述结构压盖固定于所述机体椎体上。其中所述机体椎体的密封腔加工成椎体架构，密封腔内侧直径小，外侧直径大，形成一锥台结构。所述洗液入口切向进入所述机体椎体的内侧外径，其切向方向与机械密封动环的旋转方向一致。所述洗液出口与所述机体椎体的外侧大端外径相切，其切向方向与机械密封动环的旋转方向一致。
该发明的显著优点是：
1、使密封整体安装拆卸方便维护修理方便，约束减少密封性能好；
2、可随时冲洗掉现有技术存在的如因密封端面泵入，而造成密封端面磨粒磨损的固体颗粒，无端面摩擦磨损，提高密封稳定性、解决使用寿命短等问题；
3、冲洗使端面温升低，能耗小，密封性和稳定性好，故这种密封可靠性好且维护修理费用减少。
附图说明
图1是本发明实施例结构示意图。
图2是本发明实施例的局部示意图。
图中，1-洗液入口，2-机体椎体，3-结构压盖，4-机械密封装置， 5-轴，6-洗液出口。
具体实施方式
本发明的自清洗机械密封腔结构由机洗液入口1、机体椎体2、结构压盖3、机械密封装置4、轴5和洗液出口6组成的，其特征在于：所述机械密封装置4安装于所述轴5上，且整体套装于所述机体椎体2内，并通过所述结构压盖3固定于所述机体椎体2上。其中所述机体椎体2的密封腔加工成椎体架构，密封腔内侧直径小，外侧直径大，形成一锥台结构。所述洗液入口1切向进入所述机体椎体2的内侧外径，其切向方向与机械密封动环的旋转方向一致。所述洗液出口6与所述机体椎体2的外侧大端外径相切，其切向方向与机械密封动环的旋转方向一致。
所述机械密封装置4含有动静环摩擦副，动环与旋转机械轴相密封连接，静环则与旋转机械机体密封连接，摩擦副动环或静环上开有流体动压槽，其运行过程中动压槽会使动静环之间产生流体膜，并在动环和静环之间形成高压区，高压密封了机械内戒指的外漏，同时使动静环摩擦副产生流体膜润滑低摩擦系数非接触式摩擦副，但在运行过程中，随着温度的升高，在动静环流体膜润滑的摩擦副之间，会产生聚合物颗粒。
所述机械密封装置4的动静环摩擦副的流体动压槽将带有一定压力的洁净封油泵入密封端面，随着槽内封油流量的增大，压力增大，在密封端面间形成具有一定刚度的流体膜及时把两密封面分开，避免端面摩擦磨损，实现油膜润滑，降低了摩擦热，并及时把端面颗粒或特殊条件下形成的自聚物清理掉，避免其积聚在密封端面而堵塞动压槽，具有独特的“自清洁功能”。这个“自清洁功能”清洁出来的颗粒要立即带走，如果不能够带走而是留在密封周围，则同样会造成聚合物的聚集，致使密封端面产生的颗粒物发在机械密封自清洗中实现，而是聚集越来越严重直至端面的颗粒聚集造成断面摩擦，使密封失效。本密封腔正好是将这个“自清洁功能”清洁出来的颗粒立即带走，防止聚合物颗粒留在密封周围，防止了密封失效。同时，冲洗液不仅带走了这个“自清洁功能”清洁出来的颗粒，而且还带走了机械密封运行过程中产生的热量，减少了这个“自清洁功能”清洁出来的颗粒。
结构是清洗液切向进入，清洗液进入腔体就形成旋流，使颗粒瞬间带离了密封环，旋流流出密封腔及时分离颗粒也可以减少洗液的损耗。
该密封腔内小外大结构使安装有了更大的操作空间，尤其使集成式安装更为方便；该新型结构适用于石油、化工、炼油等行业，能够使密封的使用寿命大大延长。
上面所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的构思和范围进行限定，在不脱离本发明设计构思的前提下，本领域中普通工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变型和改进，均应落入本发明的保护范围，本发明请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。
Claims (4)
1.一种自清洗密封腔结构，其由机洗液入口（1）、机体椎体（2）、结构压盖（3）、机械密封装置（4）、轴（5）和洗液出口（6）组成的，其特征在于：所述机械密封装置（4）安装于所述轴（5）上，且整体套装于所述机体椎体（2）内，并通过所述结构压盖（3）固定于所述机体椎体（2）上。
2.如权利要求1所述的自清洗密封腔结构，其中所述机体椎体（2）的密封腔加工成椎体架构，密封腔内侧直径小，外侧直径大，形成一锥台结构。
3.如权利要求1所述的自清洗密封腔结构，其中所述洗液入口（1）切向进入所述机体椎体（2）的内侧外径，其切向方向与机械密封动环的旋转方向一致。
4.如权利要求1所述的自清洗密封腔结构，其中所述洗液出口（6）与所述机体椎体（2）的外侧大端外径相切，其切向方向与机械密封动环的旋转方向一致。
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