CN105351738B - 一种煤气柜的磁流体密封装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种煤气柜的磁流体密封装置，安装在煤气柜的活塞与柜体的内壁之间，它包括上极靴、下极靴、永磁体、极齿和磁流体，上极靴和下极靴为圆环形结构，分别位于活塞圆盘边缘的上、下部，且上极靴和下极靴均为磁导体；永磁体夹设在上极靴和下极靴中间，永磁体为圆环形结构、且与活塞不接触；极齿包括多个、设置在上极靴和下极靴的端部，极齿的端部与柜体的内壁之间保持一定缝隙，磁流体注入该缝隙中。柜体为金属磁导体材料，活塞为非金属不导磁材料，磁流体为磁性液体。本发明密封装置具有双向性，适用于各种容量大小的煤气柜，结构简单，稳定性好，仅需定期补充磁流体，维护方便；采用该密封装置，煤气柜无效容积小，大大减小建设成本。

Description

一种煤气柜的磁流体密封装置

技术领域

本发明涉及煤气柜技术领域，具体涉及一种煤气柜的磁流体密封装置。

背景技术

随着低碳经济逐渐成为各国经济和工业发展的目标，我国环境政策也日趋完善，低碳生产已经成为摆在钢铁冶金等能源消耗性企业面前非常紧迫的课题。其中，煤气柜作为钢铁企业提高能源综合利用率的一个重要装置，其应用越来越广泛。煤气柜的作用是回收吞吐不均衡生产造成的瞬时过剩煤气，并与缓冲用户的配合调节可取得管网稳压和节能的理想效果。

煤气柜分为湿式煤气柜和干式煤气柜两种类型，由于湿式煤气柜的污水排放量大，对环境危害严重，因此应用不多，目前普遍采用干式煤气柜。干式煤气柜按照其密封方式不同又分为稀油密封式、干油密封式和橡胶膜密封式三种。稀油密封式和干油密封式煤气柜结构复杂，维护难度大，且一次性建设投资较高；橡胶膜密封式煤气柜虽然密封方式简单，密封性好，维护工作量少，但对于开发大容量、稳定性好、使用维护方便的煤气柜这一趋势来说，存在瓶颈问题，如煤气柜容量加大后，橡胶膜高度加高，需要橡胶膜的强度更高，然而这受制于目前橡胶膜的生产制造工艺。由此可见，以上三种传统密封方式的煤气柜在煤气柜大型化发展中存在一定弊端，阻碍了煤气柜的大型化进程。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，针对现有煤气柜密封存在的上述不足，提供一种煤气柜的磁流体密封装置，满足煤气柜运行需求，适用于各种容量大小，稳定性好，维护方便。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种煤气柜的磁流体密封装置，安装在煤气柜的活塞与柜体的内壁之间，它包括上极靴、下极靴、永磁体、极齿和磁流体，上极靴和下极靴为圆环形结构，分别位于活塞圆盘边缘的上、下部，且上极靴和下极靴均为磁导体；永磁体夹设在上极靴和下极靴中间，永磁体为圆环形结构、且与活塞不接触；极齿包括多个、设置在上极靴和下极靴的端部，极齿的端部与柜体的内壁之间保持一定缝隙，磁流体注入该缝隙中。

按上述方案，所述柜体为金属磁导体材料，活塞为非金属不导磁材料，磁流体为磁性液体（具有很好的导磁性）。

按上述方案，所述极齿为矩形或梯形结构。

本发明的工作原理：由于永磁体的作用，在上极靴、永磁体、下极靴、极齿、磁流体和柜体之间形成闭合磁力线，在极齿与柜体的内壁之间形成较强的磁场强度，当外力产生压力差时，磁力线发生变形与之相平衡，形成反方向作用力，从而达到密封的效果。

本发明的有益效果：

1、该密封装置具有双向性，即无论哪边压力高，都能满足密封要求，适用于各种容量大小的煤气柜，且具有自适应性，结构简单，稳定性好，仅需定期补充磁流体，维护方便；

2、采用该密封装置，煤气柜无效容积小，大大减小建设成本。

附图说明

图1为本发明实施例活塞位于下极限位的煤气柜总装图；

图2为本发明实施例活塞位于上极限位的煤气柜总装图；

图3为本发明实施例煤气柜横断面图；

图4为本发明实施例煤气柜的磁流体密封装置的放大结构示意图；

图中：1-柜体，2-活塞，3-煤气，4-上极靴，5-下极靴，6-永磁体，7-极齿，8-磁流体。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明技术方案进行详细的描述。

参照图1~图3所示，煤气柜主要由柜体1和活塞2两个主体部件组成，通常柜体1为圆柱形结构（如图1所示），活塞2为圆盘形结构（如图3所示），活塞2在煤气3的作用下在柜体1内上下移动，实现存储煤气3和稳定煤气3压力的功能。活塞2在柜体1内上下移动时要求活塞2与柜体1的内壁之间密封良好。

如图4所示，本发明所述的煤气柜的磁流体密封装置，安装在活塞2与柜体1的内壁之间，包括上极靴4、下极靴5、永磁体6、极齿7和磁流体8，上极靴4和下极靴5为圆环形结构，分别位于活塞2圆盘边缘的上、下部，且上极靴4和下极靴5均为磁导体，永磁体6夹设在上极靴4和下极靴5中间，永磁体6为圆环形结构、且与活塞2不接触；极齿7包括多个、设置在上极靴4和下极靴5的端部，极齿7为矩形或梯形结构，极齿7的端部与柜体1的内壁之间保持一定缝隙，磁流体8注入该缝隙中。

柜体1为金属磁导体材料，活塞2为非金属不导磁材料，磁流体8为磁性液体，具有很好的导磁性。

由于永磁体6的作用，在上极靴4、永磁体6、下极靴5、极齿7、磁流体8和柜体1之间形成闭合磁力线（如图4所示），在极齿7与柜体1的内壁之间形成较强的磁场强度，当外力产生压力差时，磁力线发生变形与之相平衡，形成反方向作用力，从而达到密封的效果。

煤气柜空载状态如图1所示，此时活塞2处于煤气柜柜体1的底部。当煤气3开始进入煤气柜时，活塞2下部压力高于上部压力，在活塞2与柜体1的内壁之间形成压力差，使上极靴4、永磁体6、下极靴5、极齿7、磁流体8和柜体1之间的闭合磁力线发生变形从而产生向下的作用力，阻断煤气3向上溢出，从而实现活塞2向上运行过程中的密封。

煤气柜满载状态如图2所示，此时活塞2处于煤气柜柜体1的顶部。当煤气3开始从煤气柜排出时，活塞2上部压力高于下部压力，在活塞2与柜体1的内壁之间形成压力差，使上极靴4、永磁体6、下极靴5、极齿7、磁流体8和柜体1之间的闭合磁力线发生变形从而产生向上的作用力，使空气不能进入活塞2的下部，从而实现活塞2向下运行过程中的密封。

该密封装置具有双向性，即无论哪边压力高，都能满足密封要求。

该密封装置可用于各种容量的煤气柜。

该密封装置是介于接触密封与非接触密封之间的一种密封装置，设备之间无机械磨损，稳定性好。结构简单，维护量小，仅需定期补充磁流体8。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，依本发明的精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

Claims (3)

1.一种煤气柜的磁流体密封装置，安装在煤气柜的活塞与柜体的内壁之间，其特征在于：它包括上极靴（4）、下极靴（5）、永磁体（6）、极齿（7）和磁流体（8），上极靴（4）和下极靴（5）为圆环形结构，分别位于活塞（2）圆盘边缘的上、下部，且上极靴（4）和下极靴（5）均为磁导体；永磁体（6）夹设在上极靴（4）和下极靴（5）中间，永磁体（6）为圆环形结构、且与活塞（2）不接触；极齿（7）包括多个、设置在上极靴（4）和下极靴（5）的端部，极齿（7）的端部与柜体（1）的内壁之间保持一定缝隙，磁流体（8）注入该缝隙中。

2.根据权利要求1所述的煤气柜的磁流体密封装置，其特征在于：所述柜体（1）为金属磁导体材料，活塞（2）为非金属不导磁材料，磁流体（8）为磁性液体。

3.根据权利要求1所述的煤气柜的磁流体密封装置，其特征在于：所述极齿（7）为矩形或梯形结构。