CN104329459A - 压力跟踪封液罐系统及其实现机械密封结构恒压的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种压力跟踪封液罐系统及其实现机械密封结构恒压的方法，适用于双端面带压机械密封结构，包括氮气瓶、跟踪调节阀、封液罐、隔膜密封、机械密封结构，氮气瓶与跟踪调节阀氮气入口相连，跟踪调节阀的氮气出口与封液罐顶部相连，封液罐的出液口、进液口分别与机械密封结构的封液进口、封液出口相连，跟踪调压阀的参考压力口通过隔膜密封与设备壳体的取压口相连。本发明的有益效果是：本发明通过配置跟踪调压阀可跟踪被密封介质压力并按设定压差自动调节氮气出口压力，确保内密封工作环境稳定，延长使用寿命；通过配置隔膜密封可从设备壳体精确取压，同时可以将被密封介质与密封辅助系统隔离，配置氮气瓶，并且氮气瓶设置为一用一备，保证工作的连续性。

Description

压力跟踪封液罐系统及其实现机械密封结构恒压的方法

技术领域

本发明属于机械密封用密封辅助系统领域，尤其是涉及压力跟踪封液罐系统及其实现机械密封结构恒压的方法。

背景技术

顾名思义，双端面机械密封结构包含有内密封、外密封两个密封面。密封腔是内密封、外密封和金属端盖之间形成的腔体；此腔体内的液体称为封液。而双端面带压机械密封结构要求密封腔的压力必须高于被密封介质的压力。为保证机械密封结构在适宜环境下工作而配置的辅助设备成为密封辅助系统。

通常为了满足上述要求会为机械密封结构配置一封液罐的辅助密封系统，即一压力容器罐，罐下部为液体，顶部为氮气，氮气提供大于被密封介质的压力。在被密封介质压力较为恒定时这种密封辅助系统是行之有效的。但是在被密封介质压力波动较大情况下，密封腔压力要按照高于波动压力的最大值进行设定，因此当被密封介质压力最低时其与密封腔压力的压差最大，造成内密封端面负载大，加剧磨损，减少使用寿命。而本发明通过配置跟踪调节阀可以保证密封腔压力随被密封介质压力波动而变化，此阀门兼具调压和溢流的功能，当被密封介质压力升高时，跟踪调节阀调节氮气压力升高；当被密封介质压力降低时，跟踪调节阀将封液罐内氮气放空一部分，使氮气压力降低，从而压差恒定，确保内密封工作环境稳定，延长使用寿命。

发明内容

本发明提供一种压力跟踪封液罐系统及其实现机械密封结构恒压的方法，适用于双端面带压机械密封结构的密封辅助系统，特别是被密封介质压力波动较大的工况，其配置的目的是解决被密封介质压力与密封腔压力的压差恒定问题，保证机械密封结构在适宜的环境下长期工作。

为解决上述技术问题，本实用采用的技术方案是：

一种压力跟踪封液罐系统，包括氮气瓶、跟踪调节阀、封液罐、隔膜密封、机械密封结构，所述氮气瓶与所述跟踪调节阀氮气入口相连，所述跟踪调节阀的氮气出口与所述封液罐顶部相连，所述封液罐的出液口、进液口分别与所述机械密封结构的封液进口、封液出口相连，所述机械密封结构设置于被密封介质设备内，所述跟踪调压阀的参考压力口通过所述的隔膜密封与所述被密封介质设备的设备壳体的取压口相连。

所述氮气瓶的数量为两个，所述氮气瓶出口处设置有截止阀。

所述封液罐内设有液位计，所述封液罐通过电磁阀与电压表相连，所述封液罐底部设有排液阀。

利用压力跟踪封液罐系统实现机械密封结构恒压的方法，包括以下步骤：

(1)管路连接过程：将所述的氮气瓶与所述的跟踪调压阀氮气入口相连，所述的氮气瓶出口截止阀全部关闭；所述的跟踪调压阀氮气出口与所述的封液罐顶部相连；所述的封液罐与所述的机械密封结构相连；通过所述的隔膜密封将所述设备壳体取压口与所述跟踪调压阀参考压力口相连；

(2)注液过程：向所述的封液罐注入液体达到正常液位位置；

(3)运转工程：将所述跟踪调压阀压差设定为0.2～0.3MPa，并打开一个氮气瓶的出口截止阀，启动被密封介质设备；

(4)停车过程：待被密封介质设备停车并降温降压后30-45分钟后，关闭氮气瓶出口截止阀。

本发明的有益效果：本发明通过配置跟踪调压阀可跟踪被密封介质压力并按设定压差自动调节氮气出口压力，确保内密封工作环境稳定，延长使用寿命；通过配置隔膜密封可从设备壳体精确取压，同时可以将被密封介质与密封辅助系统隔离，配置氮气瓶，并且氮气瓶设置为一用一备，保证工作的连续性。

附图说明

图1本发明的结构示意图

图中：1.轴 2.机械密封结构 3.封液罐 4.跟踪调压阀 5.氮气瓶 6.隔膜密封 7.设备壳体

具体实施方式

一种压力跟踪封液罐系统，包括氮气瓶5、跟踪调节阀4、封液罐3、隔膜密封6、机械密封结构2，氮气瓶5与跟踪调节阀4氮气入口相连，跟踪调节阀4的氮气出口与封液罐3顶部相连，封液罐3的出液口、进液口分别与机械密封结构2的封液进口、封液出口相连，跟踪调压阀4的参考压力口通过隔膜密封6与被密封介质设备的设备壳体7的取压口相连。

实施例

如附图1所示，一种压力跟踪封液罐系统，包括氮气瓶5、跟踪调节阀4、封液罐3、隔膜密封6、机械密封结构2，氮气瓶5与跟踪调节阀4氮气入口相连，氮气瓶5的数量为两个，一备一用，氮气瓶5出口处设置有截止阀，跟踪调节阀4的氮气出口与封液罐3顶部相连，机械密封结构2设置于轴1外侧，封液罐3的出液口、进液口分别与机械密封结构2的封液进口、封液出口相连，封液罐3内设有液位计，封液罐3通过电磁阀与电压表相连，封液罐3底部设有排液阀，跟踪调压阀4的参考压力口通过隔膜密封6与机械密封结构2外被密封介质设备的设备壳体7的取压口相连。

该压力跟踪封液罐系统实现机械密封结构恒压的方法如下：

管路连接过程：将氮气瓶5与跟踪调压阀4氮气入口相连，氮气瓶5出口截止阀全部关闭；跟踪调压阀4氮气出口与封液罐3顶部相连；封液罐3与机械密封结构2相连；通过隔膜密封6将设备壳体7取压口与跟踪调压阀4参考压力口相连；

注液过程：向封液罐3注入液体达到正常液位位置；

运转工程：将跟踪调压阀4压差设定为0.2～0.3MPa，并打开其中一个氮气瓶5的出口截止阀，启动被密封介质设备；

停车过程：待被密封介质设备停车并降温降压后30分钟后，关闭氮气瓶5出口截止阀，长时间不使用时封液罐5排液泄压。

本发明提供一种密封腔压力随被密封介质压力大范围波动而保持压力跟踪的密封辅助系统，适用于双端面带压机械密封结构。以包括机械密封结构2、封液罐3、跟踪调压阀4、氮气瓶5、隔膜密封6为核心部件组成的闭式密封辅助系统。

通过配置跟踪调压阀4可跟踪被密封介质压力并按设定压差自动调节氮气出口压力，此阀门兼具调压和溢流的功能，当被密封介质压力升高时，跟踪调节阀4调节氮气压力升高；当被密封介质压力降低时，跟踪调节阀4将封液罐3内氮气放空一部分，使氮气压力降低。通常对于双端面带压机械密封结构我们要求密封腔压力要高于被密封介质，而在封液罐密封辅助系统中密封腔的压力来自与氮气施加在密封液上的压力，即氮气压力要高于被密封介质压力。在被密封介质压力波动较大情况下，密封腔压力要按照高于波动压力的最大值进行设定，因此当被密封介质压力最低时其与密封腔压力的压差最大，造成内密封端面负载大，加剧磨损，减少使用寿命。而通过配置跟踪调节阀4可以保证密封腔压力随被密封介质压力波动而变化，从而压差恒定，确保内密封工作环境稳定，延长使用寿命。调节跟踪调压阀保持氮气出口压力高于参考压力0.2～0.3MPa，当参考压力上升时，氮气出口压力保持设定压差同步升高；当参考压力下降时，放空口开启，部分氮气排出，氮气出口压力保持设定压差同步降低；

通过配置隔膜密封6可从设备壳体精确取压，同时将被密封介质与密封辅助系统隔离。通常来说被密封介质往往是处于高温、高腐蚀性、有毒有害的单一或复合工况，而密封液通常为低温无毒无害的液体。使用隔膜密封的好处是密封辅助系统可以考虑被密封介质的工况而采用较为经济的材料来制造，从而降低了制造成本。

本发明中配置的氮气瓶5为一用一备，出口分别配置了截止阀，当其中一个压力不足以为密封辅助系统提供氮气源时，切换到另外一个，保证密封辅助系统持续稳定的压力。被关掉的氮气瓶可重新重启作为备用。

本发明可以为双端面带压机械密封结构提供以下保证：在跟踪调压阀工作量程内密封腔压力按设定压差高于被密封介质压力，并随被密封介质压力的变化而变化；采用隔膜密封测取被密封介质压力，取压准确同时隔离被密封介质与密封辅助系统。

以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (4)

1.压力跟踪封液罐系统，其特征在于：包括氮气瓶、跟踪调节阀、封液罐、隔膜密封、机械密封结构，所述氮气瓶与所述跟踪调节阀氮气入口相连，所述跟踪调节阀的氮气出口与所述封液罐顶部相连，所述封液罐的出液口、进液口分别与所述机械密封结构的封液进口、封液出口相连，所述机械密封结构设置于被密封介质设备内，所述跟踪调压阀的参考压力口通过所述的隔膜密封与所述被密封介质设备的设备壳体的取压口相连。

2.根据权利要求1所述的压力跟踪封液罐系统，其特征在于：所述氮气瓶的数量为两个，所述氮气瓶出口处设置有截止阀。

3.根据权利要求2所述的压力跟踪封液罐系统，其特征在于：所述封液罐内设有液位计，所述封液罐通过电磁阀与电压表相连，所述封液罐底部设有排液阀。

4.利用如权利要求3所述的压力跟踪封液罐系统的实现机械密封结构恒压的方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)管路连接过程：将所述的氮气瓶与所述的跟踪调压阀氮气入口相连，所述的氮气瓶出口截止阀全部关闭；所述的跟踪调压阀氮气出口与所述的封液罐顶部相连；所述的封液罐与所述的机械密封结构相连；通过所述的隔膜密封将所述设备壳体取压口与所述跟踪调压阀参考压力口相连；

(2)注液过程：向所述的封液罐注入液体达到正常液位位置；

(3)运转工程：将所述跟踪调压阀压差设定为0.2～0.3MPa，并打开一个氮气瓶的出口截止阀，启动被密封介质设备；

(4)停车过程：待被密封介质设备停车并降温降压后30-45分钟后，关闭氮气瓶出口截止阀。