CN105485038A - 一种流体离心泵的双端面机械密封监测装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种流体离心泵的双端面机械密封监测装置。所述装置包括：稳压器、第一连接管和第二连接管，稳压器包括：壳体、顶盖、底盖、活塞、压缩弹簧、观察罩和活塞杆，活塞位于壳体内并将壳体内的空腔分为第一腔和第二腔，观察罩密封安装在顶盖上，活塞杆的一端位于第一腔内并安装在活塞上，活塞杆的另一端伸出顶盖并伸入观察罩内，第一腔内充满密封介质，壳体上分别开设有第一连接口和第二连接口，第一连接口的一端与第一腔连通，第一连接管的另一端与流体离心泵的双端面机械密封与密封座所形成的密封腔室连通，第二连接口的一端与第二腔连通，压缩弹簧的弹力加上集液室的压力等于第一腔内的压力。该装置能够保证监测数据的准确性。

Description

一种流体离心泵的双端面机械密封监测装置

技术领域

本发明涉及密封监测装置领域，特别涉及一种流体离心泵的双端面机械密封监测装置。

背景技术

流体离心泵用于运送性质不稳定的介质，其介质一般具有容易汽化、低引火点、低粘度等特点，该介质可以为液化石油气、磺酸等，以液化石油气为例，液化石油气在常温常压下呈气态，在运输船舶上，为了便于运输，一般先将液化石油气经高压液化为液态后再进行运输。

由于运送介质的特殊性，需要流体离心泵的泵轴上的机械密封非常可靠，为了保证机械密封的可靠性，流体离心泵采用双端面机械密封，在流体离心泵运行过程中，如果机械密封损坏，会导致流体离心泵运送的介质沿着机械密封端面泄漏，目前，机械密封监测装置主要是针对可靠性较差的单端面的机械密封，在监测时通过管路将机械密封中泄漏的介质引入到监测箱中，通过安装在监测箱上的液位计来判断机械密封是否泄漏。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：

当泄漏的介质流到监测箱后，由于压力突然减小，使得部分介质汽化，从而导致液体的体积减少，使得液位计检测到的介质的体积减少，进而导致监测数据不准确，且管路不是封闭式的，容易造成危害。

发明内容

为了解决现有技术的问题，本发明实施例提供了一种流体离心泵的双端面机械密封监测装置。所述技术方案如下：

本发明实施例提供了一种流体离心泵的双端面机械密封监测装置，所述装置包括：稳压器、第一连接管和第二连接管，所述稳压器包括：壳体、顶盖、底盖、活塞、压缩弹簧、观察罩和活塞杆，所述顶盖和所述底盖分别固定在所述壳体的两端，所述活塞位于所述壳体内并将所述壳体内的空腔分为第一腔和第二腔，所述观察罩密封安装在所述顶盖上，所述活塞杆的一端位于所述第一腔内并安装在所述活塞上，所述活塞杆的另一端伸出所述顶盖并伸入所述观察罩内，所述第一腔内充满密封介质，所述压缩弹簧位于所述第二腔内，且所述压缩弹簧的两端分别抵在所述活塞和所述底盖上，所述壳体上分别开设有第一连接口和第二连接口，所述第一连接口的一端与所述第一腔连通，所述第一连接口的另一端与所述第一连接管的一端连通，所述第一连接管的另一端与所述流体离心泵的双端面机械密封与密封座所形成的密封腔室连通，所述第二连接口的一端与所述第二腔连通，所述第二连接口的另一端通过第二连接管与所述流体离心泵的集液壳内的集液室连通，所述压缩弹簧处于压缩状态，所述压缩弹簧的弹力加上所述集液室的压力等于所述第一腔内的压力。

具体地，所述装置还包括：压力表，所述压力表安装在所述顶盖上并与所述第一腔连通。

具体地，所述活塞杆与所述顶盖之间布置有密封圈。

具体地，所述壳体上开设有密封介质注入口，所述密封介质注入口的一端与所述第一腔连通，所述密封介质注入口的另一端设置有堵头。

具体地，所述活塞上设置有环形凹槽，所述压缩弹簧安装在所述环形凹槽内。

具体地，所述壳体的内壁为圆筒形，所述活塞与所述壳体的内壁之间布置有O型密封圈和耐磨环。

进一步地，所述活塞的外壁上设置有沿所述壳体的轴线方向布置的环形的延长板，所述延长板套装在所述压缩弹簧的外部。

具体地，所述壳体上开设有泄放口，所述泄放口与所述第二腔连通，与所述泄放口连通的管路上安装有第一截止阀。

具体地，所述第一连接管上安装有第二截止阀，所述第二连接管上安装有第三截止阀。

具体地，所述密封介质不与所述流体离心泵运送的介质互溶。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：本发明实施例提供的流体离心泵的双端面机械密封监测装置，包括稳压器、第一连接管和第二连接管，稳压器包括：壳体、顶盖、底盖、活塞、压力表和压缩弹簧，活塞将壳体内的空腔分为第一腔和第二腔，第一腔通过第一连接管与流体离心泵的密封腔室连通，第二腔通过第二连接管与集液室连通，通过压力表反应第一腔内的压力，从而判断双端面机械密封是否发现泄漏，本发明实施例提供的装置为封闭式装置，泄漏的介质在稳压器内进行监测，不会流出装置造成危险，同时，该装置能够保持泄漏的介质具有较高的压力，避免了部分介质汽化，从而保证了监测数据的准确性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的监测装置的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

实施例

为了清楚的了解本发明实施例提供的流体离心泵的双端面机械密封监测装置，如图1所示，下面简单介绍一下流体离心泵的双端面机械密封的结构，具体地，流体离心泵的双端面机械密封e通过密封座c安装在泵轴d上，且流体离心泵的双端面机械密封e与密封座c形成密封腔室a，流体离心泵的集液壳内设有集液室b，且该集液室b内的压力与流体离心泵出口的压力相同。此外，在本实施例中，流体离心泵可以为液化石油气泵。

本发明实施例提供了一种流体离心泵的双端面机械密封监测装置，如图1所示，该装置包括：稳压器、第一连接管1和第二连接管2，稳压器包括：壳体3、顶盖4、底盖5、活塞6、压缩弹簧8、观察罩12和活塞杆13，顶盖4和底盖5分别固定在壳体3的两端，活塞6位于壳体3内并将壳体3内的空腔分为第一腔3a和第二腔3b，观察罩12密封安装在顶盖4上，活塞杆13的一端位于第一腔3a内并安装在活塞6上，活塞杆13的另一端伸出顶盖4并伸入观察罩12内，第一腔3a内充满密封介质，压缩弹簧8位于第二腔3b内，且压缩弹簧8的两端分别抵在活塞6和底盖5上，壳体3上分别开设有第一连接口9和第二连接口10，第一连接口9的一端与第一腔3a连通，第一连接口9的另一端与第一连接管1的一端连通，第一连接管1的另一端与流体离心泵的双端面机械密封e与密封座c所形成的密封腔室a连通，第二连接口10的一端与第二腔3b连通，第二连接口10的另一端通过第二连接管2与流体离心泵的集液壳内的集液室b连通，压缩弹簧8处于压缩状态，压缩弹簧8的弹力加上集液室b的压力等于第一腔3a内的压力。压缩弹簧8的弹力加上集液室b的压力等于第一腔3a内的压力，同时，在未泄漏时，活塞6处于一个平衡位置上，该平衡位置可以作为判断双端面机械密封e是否泄漏的参考，当活塞6带动活塞杆13离开平衡位置则表示双端面机械密封e已经开始泄漏。当流体离心泵的双端面机械密封e发生泄漏时，活塞6移动，活塞杆13可以跟随活塞6一同运动，当流体离心泵运送的介质为液化石油气时，该密封介质可以为煤油，煤油可以进入观察罩12内，由于煤油较为透明，使得在观察罩12内可以观察到活塞杆13的运动情况，通过活塞杆13的实际运动位置与未泄漏时的位置比较，可以判断出第一腔3a与第二腔3b的压力差，从而判断双端面机械密封e是否泄漏，具体地，标记或记录活塞杆13端部位于未泄漏时平衡状态的平衡位置，当双端面机械密封e泄漏时，第一腔3a内的密封介质减少，活塞6所处的平衡被打破，活塞6及活塞杆13一同向上移动，使得活塞杆13的端部高于平衡位置时，即活塞杆13的端部高于平衡位置则表示双端面机械密封e泄漏。此外，为了使观察罩12读数准确，可以在观察罩12上标记多个刻度，便于读取及记录活塞杆13端部的位置，从而了解第一腔3a内的密封介质的少了多少，进而判断双端面机械密封e泄漏的介质的量。此外，观察罩12的底部可以安装有法兰，该法兰通过螺钉安装在顶盖4上。

具体地，该装置还可以包括：压力表7，压力表7安装在顶盖4上并与第一腔3a连通，压缩弹簧8位于第二腔3b内。当第一腔3a内的密封介质不足时，可以向第一腔3a内添加密封介质，并通过压力表7可以判断第一腔3a内的密封介质的压力是否符合要求。

具体地，活塞杆13与顶盖4之间可以布置有密封圈14。当第一腔3a内的密封介质透明度较差，且不能透过密封介质观察到活塞杆13时，第一腔3a与观察罩12可以通过密封圈14形成两个独立的密封腔，避免密封介质进入观察罩12，从而使使用者可以通过观察罩12观察到活塞杆13的运动情况。

此外，活塞杆13可以不伸出顶盖4，同时将观察罩12替换为观察板，安装在壳体3的侧壁上，此时，壳体3由透明材质制成，通过观察板或者透明的壳体3可以直接观察活塞杆13的运动情况。

具体地，壳体3上开设有密封介质注入口11，密封介质注入口11的一端与第一腔3a连通，密封介质注入口11的另一端设置有堵头(图中未示)。当密封介质不足时，可以通过密封介质注入口11向第一腔3a内注入密封介质。

具体地，活塞6上可以设置有环形凹槽6a，压缩弹簧8安装在环形凹槽6a内。通过环形凹槽6a能够限定压缩弹簧8的位置，防止压缩弹簧8移位。

进一步地，该活塞6的外壁上可以设置有沿壳体3的轴线方向布置的环形的延长板23，延长板23套装在压缩弹簧8的外部，该延长板23能够限定压缩弹簧8的运动方向。

具体地，延长板23的外壁与壳体3的内壁之间布置O型密封圈22和耐磨环21，O型密封圈22可以保证第一腔3a内的密封介质不渗漏待第二腔3b内，耐磨环21可以防止延长板23磨损壳体3的内壁。

此外，设置外延板23后，增大了活塞6与壳体3的接触面积，从而可以增加O型密封圈22和耐磨环21的数量，用于保证良好的密封及耐磨效果。

具体地，壳体3上开设有泄放口15，泄放口15与第二腔3b连通，与泄放口15连通的管路上安装有第一截止阀16。通过第一截止阀16可以控制泄放口15的开启与关闭。通过密封介质注入口11向第一腔3a内注入密封介质前，可以通过泄放口15泄放掉第二腔3b内的物质，用于降低第二腔3b内的压力便于密封介质注入，其中，该第二腔3b内的物质可以包括由集液室b通过第二连接管2流入第二腔3b内的液化石油气。

具体地，第一连接管1上安装有第二截止阀17。该第二截止阀17能够有效控制第一连接管1的开启与关闭。

具体地，第二连接管2上安装有第三截止阀18。该第三截止阀18能够有效控制第二连接管2的开启与关闭。

具体地，该密封介质注入口11可以开设在压力表7与第一腔3a连通的通道上，这样能够便于加工密封介质注入口11。

具体地，密封介质不与流体离心泵运送的介质互溶，密封座c上开设第一监测口19，第一监测口19与双端面机械密封e上方的流体离心泵的泵轴d所在的腔室连通，集液壳上开设第二监测口20，第二监测口20与集液室b连通。其中第二监测口20可以开设在集液壳底部，当通过压力表7或观察罩12观察到流体离心泵的双端面机械密封e发生泄漏时，需要进一步判断双端面机械密封e中的哪个密封(两个机械密封分别为e1和e2)泄漏，若需要判断双端面机械密封e中上端面密封e1是否泄漏，则打开第一监测口19，若上端面密封e1发生泄漏，则第一腔3a内的密封介质可以进入流体离心泵的密封腔室a内，并随着流体离心泵运送的介质一同由第一监测口19流出，由于密封介质不溶于流体离心泵运送的介质，若在第一监测口19流出的介质中观察到密封介质，那么，说明上端面密封e1泄漏。若需要判断双端面机械密封e中下端面密封e2是否泄漏，则打开第二监测口20，若下端面密封e2发生泄漏，则第一腔3a内的密封介质可以进入集液室b内，并随着流体离心泵运送的介质一同由第二监测口20流出，由于密封介质不溶于流体离心泵运送的介质，若在第二监测口20流出的介质中观察到密封介质，那么，说明下端面密封e2泄漏。即通过第一监测口19和第二监测口20可以进一步判断双端面机械密封e中的哪个机械密封泄漏。此外，为了便于区分密封介质与流体离心泵运送的介质，在选择密封介质时，可以选择能够与流体离心泵运送的介质区分开的颜色的密封介质，若流体离心泵运输的介质有颜色变化，则表示双端面机械密封e中的密封泄漏。

下面简单介绍一下该监测装置的工作原理：

需要对流体离心泵的双端面机械密封进行监测时，将第一连接口9通过第一连接管与流体离心泵的密封腔室a连通，将第二连接口10通过第二连接管与集液室b连通，当流体离心泵的双端面机械密封e发生泄漏时，第一腔3a内的密封介质会比未发生泄漏时减少，此时，第一腔3a内的压力小于压缩弹簧8的弹力加上集液室b内的压力，使得压力表7读取的第一腔3a内的压力逐渐减小，那么也就是说，当压力表7读取的第一腔3a内的压力逐渐减小时，则表示流体离心泵的双端面机械密封e发生泄漏。

本发明实施例提供的流体离心泵的双端面机械密封监测装置，包括稳压器、第一连接管和第二连接管，稳压器包括：壳体、顶盖、底盖、活塞、压力表和压缩弹簧，活塞将壳体内的空腔分为第一腔和第二腔，第一腔通过第一连接管与流体离心泵的密封腔室连通，第二腔通过第二连接管与集液室连通，通过压力表反应第一腔内的压力，从而判断双端面机械密封是否发现泄漏，本发明实施例提供的装置为封闭式装置，泄漏的介质在稳压器内进行监测，不会流出装置造成危险，同时，该装置能够保持泄漏的介质具有较高的压力，避免了部分介质汽化，从而保证了监测数据的准确性。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种流体离心泵的双端面机械密封监测装置，其特征在于，所述装置包括：稳压器、第一连接管(1)和第二连接管(2)，所述稳压器包括：壳体(3)、顶盖(4)、底盖(5)、活塞(6)、压缩弹簧(8)、观察罩(12)和活塞杆(13)，所述顶盖(4)和所述底盖(5)分别固定在所述壳体(3)的两端，所述活塞(6)位于所述壳体(3)内并将所述壳体(3)内的空腔分为第一腔(3a)和第二腔(3b)，所述活塞杆(13)的一端位于所述第一腔(3a)内并安装在所述活塞(6)上，所述观察罩(12)密封安装在所述顶盖(4)上，所述活塞杆(13)的另一端伸出所述顶盖(4)并伸入所述观察罩(12)内，所述第一腔(3a)内充满密封介质，所述压缩弹簧(8)位于所述第二腔(3b)内，且所述压缩弹簧(8)的两端分别抵在所述活塞(6)和所述底盖(5)上，所述壳体(3)上分别开设有第一连接口(9)和第二连接口(10)，所述第一连接口(9)的一端与所述第一腔(3a)连通，所述第一连接口(9)的另一端与所述第一连接管(1)的一端连通，所述第一连接管(1)的另一端与所述流体离心泵的双端面机械密封与密封座(c)所形成的密封腔室(a)连通，所述第二连接口(10)的一端与所述第二腔(3b)连通，所述第二连接口(10)的另一端通过第二连接管(2)与所述流体离心泵的集液壳内的集液室(b)连通，所述压缩弹簧(8)处于压缩状态，所述压缩弹簧(8)的弹力加上所述集液室(b)的压力等于所述第一腔(3a)内的压力。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：压力表(7)，所述压力表(7)安装在所述顶盖(4)上并与所述第一腔(3a)连通。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述活塞杆(13)与所述顶盖(4)之间布置有密封圈(14)。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述壳体(3)上开设有密封介质注入口(11)，所述密封介质注入口(11)的一端与所述第一腔(3a)连通，所述密封介质注入口(11)的另一端设置有堵头。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述活塞(6)上设置有环形凹槽(6a)，所述压缩弹簧(8)安装在所述环形凹槽(6a)内。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述壳体(3)的内壁为圆筒形，所述活塞(6)与所述壳体(3)的内壁之间布置有O型密封圈(22)和耐磨环(21)。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述活塞(6)的外壁上设置有沿所述壳体(3)的轴线方向布置的环形的延长板(23)，所述延长板(23)套装在所述压缩弹簧(8)的外部。

8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述壳体(3)上开设有泄放口(15)，所述泄放口(15)与所述第二腔(3b)连通，与所述泄放口(15)连通的管路上安装有第一截止阀(16)。

9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一连接管(1)上安装有第二截止阀(17)，所述第二连接管(2)上安装有第三截止阀(18)。

10.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述密封介质不与所述流体离心泵运送的介质互溶。