CN104265700A

CN104265700A - 用金属波纹管式蓄压器代替胆式蓄压器和活塞式蓄压器

Info

Publication number: CN104265700A
Application number: CN201410467920.4A
Authority: CN
Inventors: 邢宇; 邢天宜
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2014-09-15
Filing date: 2014-09-15
Publication date: 2015-01-07
Also published as: CN104791290A; WO2016041433A1

Abstract

在API682标准附录D(标准性附录)里标准密封冲洗计划从来没有用过金属波纹管式蓄压器，本发明就是介绍并且推荐一种新技术，就是用金属波纹管式蓄压器代替以下三种蓄压器：(1)标准密封冲洗计划53A中所使用的气液同室蓄压器；(2)标准密封冲洗计划53B中所使用的胆式蓄压器；(3)标准密封冲洗计划53C中所使用的活塞式蓄压器；它的优点是：代替以后的金属波纹管蓄压器不但保留了API682标准附录D(标准性附录)里的标准密封冲洗计划53A、53B和53C中蓄压器所有优点而且克服了它们的缺点。也就是说金属波纹管蓄压器集优点于一身。

Description

用金属波纹管式蓄压器代替胆式蓄压器和活塞式蓄压器

一。技术领域：本发明涉及在炼油、化工行业里离心泵和回转泵API682标准里的标准密封冲洗计划53A；标准密封冲洗计划53B和标准密封冲洗计划53C中蓄压器结构。以及造纸行业里的机械设备中蓄压器结构。

二.背景技术：

在炼油、化工产业里，离心泵和回转泵在机械设备中扮演着重要角色，具有完善的轴封系统才能保证设备运转安全。在API682标准中的标准机械密封冲洗计划和辅助金属构件是轴封系统里的重要环节，蓄压器是这些辅助金属构件里其极重要的一种。在造纸行业里的机械设备中蓄压器也同样重要。

现有技术：

在API682标准附录D(标准性附录)里标准密封冲洗计划53A；标准密封冲洗计划53B；和标准密封冲洗计划53C中使用的蓄压器有三种，分别是.53A采用的是气液同室蓄压器；53B采用的是胆式蓄压器；而53C采用的是活塞式蓄压器。

现有技术的不足：

A.标准密封冲洗计划53A中的蓄压器里的气体和液体始终同处一室，所以气体很容易溶到液体里，而且压力越高溶到液体里的气体就越多，形成了液、气混相的液体，这个液体在机械密封泵效套的作用下流到了机械密封腔内，接着进到了机械密封摩擦副的两个端面之间，破坏了这个摩擦副之间的润滑膜体，甚至于造成闪蒸和气蚀现象，这样就会让机械密封的使用寿命大幅度降低。在标准密封冲洗计划53A、53B和53C是在布置3密封下使用，蓄压器里的液体是阻隔液，也就是说它的压力必须大于工作介质的压力，这个压力一大溶进液体里的气体就多，就越加剧机械密封的损坏。

B.标准密封冲洗计划53B中的蓄压器采用的是胆式蓄压器，它的胆是呈球形状用橡胶材料制成，其壁厚不可能制作均匀，各处的密度、弹性也不会均匀并且也不是很规则的球体形状。所以它有如下缺点：

1.不耐高温也不耐低温，丁睛橡胶的使用温度范围大约-20-120℃；氟橡胶橡胶的使用温度范围大约0-180℃；

2.有腐蚀性强的其它液体混入阻隔液内腐蚀内胆；

3.阻隔液与内胆材质有所相溶并容易溶胀；

4.伸缩频率不得过快；

5.疲劳极限低；

6.在整个球体表面每个位置伸缩时的位移方向各不相同，所以也就没有液面高度，从而就不容易判断储压器里液体的多少。

7.由API682标准里标准密封冲洗计划53B可以看出，蓄压器里的液体不参与阻隔液的循环，对于这部分液体来说相当不利。

8.该储压器必须垂直放置，不能横放更不能倒置，不然内胆会受浮力的影响与壳体单向接触，妨碍内胆正常伸缩运行；

9.不能象标准密封冲洗计划53A那样利用储压器自身内部的冷却器进行冷却，还需要另加外部冷却器，不但成本提高而且结构复杂。

C.标准密封冲洗计划53C中所使用的是活塞式蓄压器，其活塞与缸壁之间的密封是依靠橡胶O形圈来解决的，所以它有如下缺点：

1.不耐高温也不耐低温，丁睛橡胶的使用温度范围大约-20-120度；氟橡胶橡胶的使用温度范围大约0-180度；2.有腐蚀性强的其它液体混入阻隔液内腐蚀橡胶圈；3.阻隔液与橡胶圈材质有所相溶并容易溶胀；3.橡胶圈与蓄压器内壁摩擦就产生磨损；4.由API682标准里标准密封冲洗计划53B可以看出，储压器里的液体不参与阻隔液的循环，对于这部分液体来说相当不利。5.不能象标准密封冲洗计划53A那样利用储压器自身内部的冷却器进行冷却，还需要另加外部冷却器，不但成本提高而且结构复杂。

三.发明内容：

在API682标准附录D(标准性附录)里标准密封冲洗计划从来没有用过金属波纹管式蓄压器，本发明就是介绍并且推荐一种新技术，就是用金属波纹管式蓄压器代替以下三种蓄压器：

1.标准密封冲洗计划53A中所使用的气液同室蓄压器；

2.标准密封冲洗计划53B中所所有的胆式蓄压器；

3.标准密封冲洗计划53C中所使用的活塞式蓄压器；

代替以后的金属波纹管蓄压器不但保留了API682标准里的标准密封冲洗计划53A、53B和53C中蓄压器所有优点而且克服了它们的缺点。也就是说金属波纹管蓄压器集优点于一身。

四.具体实施方式：

把金属波纹管蓄压器的外形尺寸制作得跟API682标准里的标准密封冲洗计划53A、53B和53C中蓄压器的外形尺寸一模一样，达到互换。所以在API682标准里的标准密封冲洗计划53A、标准密封冲洗计划53B和标准密封冲洗计划53C中，保留整个系统里的其它部件，仅仅更换蓄压器，就能实现这个愿望。

五.附图说明：

图1、图2、与3和图4中上图描述的是四种蓄压器的具体结构，下图分别是它们的简图。这四种蓄压器的工作原理是一样的，结构也都相似，都有一个钢制、封闭而且耐压的外壳，壳体里同时装着气体和液体两种状态的物质，在这个容积固定的耐压壳体里注入的压缩气体越多壳体里的压力就越大，受压后那部分液体的压力也同样大。这个带着压力的液体就为API682标准中所提到的布置方式3里双密封的两个密封之间提供了阻隔液，这个阻隔液的压力高于密封腔的压力。

上述四幅图中主要部件是：1.气腔；2.液腔；3.充气口；4.进液口；5.出液口；6.钢壳；7.视窗；8.冷却水进口；9.冷却水出口；10.排液口；11.金属波纹管(或橡胶内胆)；12.菌形阀；13 金属波纹管容器底面；14.橡胶密封圈；15.活塞；

图1描述的是金属波纹管式蓄压器

外壳是一个钢制、封闭而且耐压的容器；有一金属波纹管结构的容器将蓄压器里的容器分隔为两部分：气体部分和液体部分，并且在工作中这两部分始终都无法掺和；该金属波纹管(件11)是用金属钢带焊接或压制而成，它与壳体内壁(件6)制成一体，也与容器底面(件13)制成一体。但它的长短可以自由伸缩，因此这个金属波纹管容器的容积在工作时随时可以根据着需要而变化：

蓄压器的容积＝蓄压器内气体的容积+蓄压器内液体的容积

因为蓄压器的容积是一个常数，当蓄压器内液体的容积增加时蓄压器内气体的容积就减小，如果在先后变化的过程中该气体的质量没有变化，那么，当气体的容积减小时整个蓄压器内的压力增加；反之蓄压器内的压力就减小。

气体容器中设置进气口和排气口；液体容器中设置进液口、出液口、补液口和排泄口，以便让液体在蓄压器看内得到循环；

与此同时还设置补液泵，当液体泄漏以后可以在保持原有系统压力的情况下强行补充阻隔液。此外在蓄压器的液体容器中盘制冷却管，让该冷却器具备冷却功能。

图2是气液同室蓄压器，就是在API682标准附录D(标准性附录)里标准密封冲洗计划53A使用的蓄能器，它的主要缺点就是液、气混象。

图3是内胆式蓄压器，就是在API682标准附录D(标准性附录)里标准密封冲洗计划53B使用的蓄能器；图4是活塞式蓄压器，就是在API682标准附录D(标准性附录)里标准密封冲洗计划53C中使用的蓄能器，它们的主要缺点就是有橡胶制品部件。

图5、图6、图7中左图是冲洗计划的总管路和仪表安装示意图，这也就是我们采用的方法。右图是密封腔详图和阻隔液进出密封腔的路线，这也就是我们达到的目的。这三幅图的右图完全一样，也就是说我们用这三种标准密封冲洗计划想达到的目的只有一个：获得一种既符合我们压力要求又符合我们温度要求的循环流体作为密封腔的阻隔液。因为这三种标准密封冲洗计划各有各的优缺点，所以它们分别适应各自的场合，谁也代替不了谁。本发明就能完全、彻底解决这一问题。

图5中，上图是本发明用金属波纹管蓄压器作为主要部件所提供的密封冲洗计划；下图是是在API682标准附录D(标准性附录)里标准密封冲洗计划53A，本发明是用上图替换下图。

图6中，上图是本发明用金属波纹管蓄压器作为主要部件所提供的密封冲洗计划；下图是是在API682标准附录D(标准性附录)里标准密封冲洗计划53B，本发明是用上图替换下图。

图7中上图是本发明用金属波纹管蓄压器作为主要部件所提供的密封冲洗计划；下图是是在API682标准附录D(标准性附录)里标准密封冲洗计划53C，本发明是用上图替换下图。

从图6和图7的左下图可以看出阻隔液在蓄压器的壳体内无法做到循环；而且需要外接冷却器，增加了成本。

图5、图6和图7中的符号表示：1.充气阀；2.蓄压器；3.补液口；4.冲洗口；5.密封阻隔液出口；6.密封阻隔液进口；7.冷却水进口；8.蓄压器的阻隔液排泄口；9.冷却水出口；10.用于检查内胆是否完好的阀；11.密封腔工作物料；12.阻隔液管线排泄口；L1.视窗；PIT.压力传感器；LIT、LT.液面传感器；PI.压力表；PIT.压力传感器；TIT.温度传感器；PDIT.不同压力的指示传感器；PRV.溢流阀；TI.温度计；

六.与现有技术相比，本发明的有益效果也就是优点：

1.在API682标准里的标准密封冲洗计划53A中保留其所有优点的前提下还能做到液、气隔离，所以气体不会进到液体里。

2.因为金属波纹管式蓄压器里没有橡胶材料制成的元件，所以用它来代替API682标准里的标准密封冲洗计划53B中的胆式蓄压器和53C中活塞式蓄压器可以大幅度提高耐低温和高温能力，工作温度可达-100-400℃。

3.因为金属波纹管式蓄压器里没有橡胶材料制成的元件，所以用它来代替API682标准里的标准密封冲洗计划53B中的胆式蓄压器和53C 中活塞式蓄压器可以大幅度提高耐腐蚀能力和耐溶胀能力。

4.金属波纹管的伸缩是沿着唯一的轴线进行位移来实现，所以用金属波纹管蓄压器代替API682标准里的标准密封冲洗计划53B中内胆式蓄压器不但可以布置视窗来直接观察液面，而且可以布置液面传感器进行远程控制。

5.用金属波纹管蓄压器代替API682标准里的标准密封冲洗计划53A中气液同室蓄压器和API682标准里的标准密封冲洗计划53B中内胆式蓄压器不但可以倾斜或水平放置，甚至于可以倒置。

6.尤其是受交变载荷时，金属波纹管的疲劳极限高于橡胶件的疲劳极限，用它来代替API682标准里的标准密封冲洗计划53B中的胆式蓄压器和53C中活塞式蓄压器可以提高疲劳寿命。

7.金属波纹管式蓄压器可以象API682标准里的标准密封冲洗计划53A中气液同室蓄压器那样内设冷却盘管，用它来代替API682标准里的标准密封冲洗计划53B中的胆式蓄压器和53C中活塞式蓄压器可以省去外部冷却器，简化系统、节省空间、节省成本。

8.金属波纹管蓄压器可以象API682标准里的标准密封冲洗计划53A中气液同室蓄压器那样里面的液体参与阻隔液的循环，对于保证这部分液体性质的稳定相当利。

9.金属波纹管的伸缩频率比橡胶内胆的伸缩频率快得多，也比橡胶圈摩擦蓄压器内壁动作灵敏得多，因此，可以避免很多误判断和误操作。

10.可以在金属波纹管式蓄压器内部用弹簧事先调制好液体和气体之间的压力差，这个压力差我们想要多大就能调到多大。

11.把金属波纹管蓄压器的外形尺寸制作得跟API682标准里的标准密封冲洗计划53A、53B和53C中蓄压器的外形尺寸一模一样，达到互换。

12.金属波纹管蓄压器不但保留了API682标准里的标准密封冲洗计划53A、53B和53C中蓄压器所有优点而且克服了它们的缺点。也就是说金属波纹管蓄压器集优点于一身。

13.把API682标准附录D(标准性附录)里标准密封冲洗计划53A；标准密封冲洗计划53B；和标准密封冲洗计划53C中使用的三种蓄压器，改成金属波纹管蓄压器一种，进而把API682标准附录D(标准性附录)里标准密封冲洗计划53A；标准密封冲洗计划53B；和标准密封冲洗计划53C三种标准密封冲洗计划合并成一种，即：标准密封冲洗计划53。这样既简化了标准又提高了互换性，同时还提高了系统的可靠性和设备运转的安全性。

Claims

1.用金属波纹管式蓄压器代替API682标准附录D(标准性附录)里以下三种蓄压器：

(1).标准密封冲洗计划53A中所使用的气液同室蓄压器；

(2).标准密封冲洗计划53B中所使用的胆式蓄压器；

(3).标准密封冲洗计划53C中所使用的活塞式蓄压器；

其特征在于：

2.根据权利要求1所述的一种用金属波纹管式蓄压器代替API682标准附录D(标准性附录)里以下三种蓄压器：

(1).标准密封冲洗计划53A中所使用的气液同室蓄压器；

(2).标准密封冲洗计划53B中所使用的胆式蓄压器；

(3).标准密封冲洗计划53C中所使用的活塞式蓄压器；

的技术，其特征在于：本发明所提供的这种新技术也适应化工反应釜中的封液系统里的蓄压器。

3.根据权利要求1所述的一种用金属波纹管式蓄压器代替API682标准附录D(标准性附录)里以下三种蓄压器：

(1).标准密封冲洗计划53A中所使用的气液同室蓄压器；

(2).标准密封冲洗计划53B中所使用的胆式蓄压器；

(3).标准密封冲洗计划53C中所使用的活塞式蓄压器；

的技术，其特征在于：本发明所提供的这种新技术也适应造纸行业里的机械设备中蓄压器机构。