CN106402402A - 错列型迷宫冷却反应釜磁性液体密封装置 - Google Patents

错列型迷宫冷却反应釜磁性液体密封装置 Download PDF

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Abstract

错列型迷宫冷却反应釜磁性液体密封装置，属于机械工程密封领域。解决了现有磁性液体密封装置在反应釜上使用时，由于反应釜内有机溶剂蒸汽对磁性液体具有腐蚀作用，导致密封装置寿命短、易失效的问题。该装置由磁性液体密封组件、动环(17)、静环(2)、定位环(5)组成。静环(2)温度低且导热性好，动环(17)内圆开有凹槽且导热性差，二者构成错列型迷宫，有利于有机溶剂蒸汽的液化；静环(2)上端面及其密封齿上端面为向回转轴(15)倾斜的斜面，有利于液化的有机溶剂蒸汽向下流；静环冷却液比极靴冷却液低11～15℃，有利于减少有机溶剂蒸汽在极靴上的液化。成功解决了由于有机溶剂蒸汽对磁性液体的腐蚀，导致密封装置寿命短的问题。

Description

错列型迷宫冷却反应釜磁性液体密封装置
技术领域
本发明属于机械工程密封领域，适用于反应釜磁性液体密封。
背景技术
磁性液体密封因其零泄漏、长寿命、低摩擦等优点得到广泛应用。在反应釜上运用时，由于反应釜中有机溶剂蒸汽对磁性液体的腐蚀作用，导致密封装置寿命短、易失效；同时由于反应釜内属于高温空间，极靴有冷却装置，温度较低，有机溶剂蒸汽易在极靴上液化，加速磁性液体的失效，导致密封失效。现有磁性液体密封装置如申请公布号CN102182830 A公布的一种磁性液体旋转密封装置，所述装置在端盖的内孔上设有迷宫螺旋密封槽，这种设计不能阻挡有害气体介质对磁性液体的腐蚀，效果不好。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是，现有磁性液体密封装置在反应釜上使用时，由于反应釜内有机溶剂蒸汽对磁性液体具有腐蚀作用，导致磁性液体密封寿命短、易失效。提出一种错列型迷宫冷却反应釜磁性液体密封装置。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
错列型迷宫冷却反应釜磁性液体密封装置,构成该装置包括：外壳、静环、静环第一密封圈、静环第二密封圈、定位环、第一极靴第一密封圈、第一极靴、第一极靴第二密封圈、永磁体、第二极靴第一密封圈、第二极靴、第二极靴第二密封圈、上端盖、磁性液体、回转轴、动环第一密封圈、动环、动环第二密封圈。
构成该装置的各部分之间的连接：所述动环第一密封圈、动环第二密封圈安装在动环内圆凹槽内，构成带密封圈的动环；所述静环为分瓣式，套在带密封圈的动环的外圆上，利用密封胶将分瓣式静环粘成环形，所述静环第一密封圈、静环第二密封圈安装在静环外圆的凹槽内，构成错列型迷宫组件；所述第一极靴第一密封圈、第一极靴第二密封圈安装在第一极靴外圆凹槽内，构成带密封圈的第一极靴；所述第二极靴第一密封圈、第二极靴第二密封圈安装在第二极靴外圆凹槽内，构成带密封圈的第二极靴。
所述外壳套在回转轴上利用其自带的法兰盘上的螺纹连接完成定位；所述错列型迷宫组件套入回转轴，利用动环上紧固螺钉完成定位；所述定位环、带密封圈的第一极靴、永磁体、带密封圈的第二极靴依次放入外壳内，注入所述磁性液体，盖上上端盖，利用螺纹连接完成各组件的定位；所述外壳上的A1、B1孔连续通入极靴冷却液，极靴冷却液经A2、B2流出；所述外壳上的C1孔连续通入静环冷却液，静环冷却液经C2流出；对密封装置进行循环冷却。
所述密封装置应用于反应釜密封，当反应釜内的有机溶剂蒸汽向所述第一极靴方向扩散经过所述动环和所述静环之间的间隙时，由于静环外圆的凹槽内连续通入低温静环冷却液，静环温度低，有机溶剂蒸汽遇到低温的静环将被液化，大大减少接触到磁性液体的有机溶剂蒸汽，延长磁性液体密封装置的使用寿命。
本发明和已有技术相比所具有的有益效果：当磁性液体密封装置应用于反应釜密封时，所述动环和静环构成错列型迷宫，增加静环和有机溶剂蒸汽的接触面积，有利于有机溶剂蒸汽的液化，动环密封齿和静环密封齿的轴向间隙距为0.5～1mm，径向间隙为1～2mm；所述动环选用导热性差的材料，如有机玻璃，动环内部开有凹槽，有利于减少高温回转轴的热量向动环传递，降低动环和静环间隙内的温度，提高液化效率；所述第一极靴下端面成“凸”状，有利于在第一极靴下端面液化的有机溶剂滴下，减少因润湿作用流向磁性液体的有机溶剂；所述静环上端面为斜面且向回转轴倾斜，静环密封齿上端面为向回转轴倾斜的斜面，有利于液化的有机溶剂蒸汽向下流；静环冷却液的温度比极靴冷却液低11～15℃，且静环的材料导热性大于极靴，使得静环的温度低于极靴，有利于有机溶剂蒸汽在静环上液化，减少在极靴上的液化。从而成功解决了由于有机溶剂蒸汽对磁性液体的腐蚀，导致密封装置寿命短的问题。
附图说明
图1错列型迷宫冷却反应釜磁性液体密封装置；
图2错列型迷宫冷却反应釜磁性液体密封装置中的静环。
图1中：外壳1、静环2、静环第一密封圈3、静环第二密封圈4、定位环5、第一极靴第一密封圈6、第一极靴7、第一极靴第二密封圈8、永磁体9、第二极靴第一密封圈10、第二极靴11、第二极靴第二密封圈12、上端盖13、磁性液体14、回转轴15、动环第一密封圈16、动环17、动环第二密封圈18。
具体实施方式
以附图为具体实施方式对本发明做进一步说明：
错列型迷宫冷却反应釜磁性液体密封装置如图1：外壳1、静环2、静环第一密封圈3、静环第二密封圈4、定位环5、第一极靴第一密封圈6、第一极靴7、第一极靴第二密封圈8、永磁体9、第二极靴第一密封圈10、第二极靴11、第二极靴第二密封圈12、上端盖13、磁性液体14、回转轴15、动环第一密封圈16、动环17、动环第二密封圈18。
构成该装置的各部分之间的连接：所述动环第一密封圈16、动环第二密封圈18安装在动环17内圆凹槽内，构成带密封圈的动环；所述静环2为分瓣式，套在带密封圈的动环的外圆上，利用密封胶将分瓣式静环2粘成环形，所述静环第一密封圈3、静环第二密封圈4安装在静环2外圆的凹槽内，构成错列型迷宫组件；所述第一极靴第一密封圈6、第一极靴第二密封圈8安装在第一极靴7外圆凹槽内，构成带密封圈的第一极靴；所述第二极靴第一密封圈10、第二极靴第二密封圈12安装在第二极靴11外圆凹槽内，构成带密封圈的第二极靴。
所述外壳1套在回转轴15上利用其自带的法兰盘上的螺纹连接完成定位；所述错列型迷宫组件套入回转轴15，利用动环17上紧固螺钉完成定位；所述定位环5、带密封圈的第一极靴、永磁体9、带密封圈的第二极靴依次放入外壳1内，注入所述磁性液体14，盖上上端盖13，利用螺纹连接完成各组件的定位；所述外壳1上的A1、B1孔连续通入极靴冷却液，极靴冷却液经A2、B2流出；所述外壳1上的C1孔连续通入静环冷却液，静环冷却液经C2流出；对密封装置进行循环冷却。
所述密封装置应用于反应釜密封，当反应釜内的有机溶剂蒸汽向所述第一极靴7方向扩散经过所述动环17和所述静环2之间的间隙时，由于静环2外圆的凹槽内连续通入低温静环冷却液，静环2温度低，有机溶剂蒸汽遇到低温的静环2将被液化，大大减少接触到磁性液体14的有机溶剂蒸汽，延长磁性液体密封装置的使用寿命。
所述动环17和静环2构成错列型迷宫，增加静环2和有机溶剂蒸汽的接触面积，有利于有机溶剂蒸汽的液化，动环17密封齿和静环2密封齿的轴向间隙距为0.5～1mm，径向间隙为1～2mm；所述动环17选用导热性差的材料，如有机玻璃，动环17内部开有凹槽，有利于减少高温回转轴15的热量向动环17传递，降低动环17和静环2间隙内的温度，提高液化效率；所述第一极靴7下端面成“凸”状，有利于在第一极靴7下端面液化的有机溶剂滴下，减少因润湿作用流向磁性液体14的有机溶剂；所述静环2上端面为斜面且向回转轴15倾斜，静环2密封齿上端面为向回转轴15倾斜的斜面，有利于液化的有机溶剂蒸汽向下流；静环冷却液的温度比极靴冷却液低11～15℃，且静环2的材料导热性大于极靴，使得静环2的温度低于极靴，有利于有机溶剂蒸汽在静环2上液化，减少在极靴上的液化。
极靴、回转轴15选用导磁性良好的材料，如电工纯铁；
永磁体9选用钕铁硼；
磁性液体14的种类根据使用环境的不同选择不同基载液的磁性液体；
静环2可用导热性好的耐腐蚀材料，如铜。

Claims (5)

1.错列型迷宫冷却反应釜磁性液体密封装置，其特征在于：该装置包括：外壳(1)、静环(2)、静环第一密封圈(3)、静环第二密封圈(4)、定位环(5)、第一极靴第一密封圈(6)、第一极靴(7)、第一极靴第二密封圈(8)、永磁体(9)、第二极靴第一密封圈(10)、第二极靴(11)、第二极靴第二密封圈(12)、上端盖(13)、磁性液体(14)、回转轴(15)、动环第一密封圈(16)、动环(17)、动环第二密封圈(18)；
构成该装置的各部分之间的连接：所述动环第一密封圈(16)、动环第二密封圈(18)安装在动环(17)内圆凹槽内，构成带密封圈的动环；所述静环(2)为分瓣式，套在带密封圈的动环的外圆上，利用密封胶将分瓣式静环(2)粘成环形，所述静环第一密封圈(3)、静环第二密封圈(4)安装在静环(2)外圆的凹槽内，构成错列型迷宫组件；所述第一极靴第一密封圈(6)、第一极靴第二密封圈(8)安装在第一极靴(7)外圆凹槽内，构成带密封圈的第一极靴；所述第二极靴第一密封圈(10)、第二极靴第二密封圈(12)安装在第二极靴(11)外圆凹槽内，构成带密封圈的第二极靴；
所述外壳(1)套在回转轴(15)上利用其自带的法兰盘上的螺纹连接完成定位；所述错列型迷宫组件套入回转轴(15)，利用动环(17)上紧固螺钉完成定位；所述定位环(5)、带密封圈的第一极靴、永磁体(9)、带密封圈的第二极靴依次放入外壳(1)内，注入所述磁性液体(14)，盖上上端盖(13)，利用螺纹连接完成各组件的定位；所述外壳(1)上的A1、B1孔连续通入极靴冷却液，极靴冷却液经A2、B2流出；所述外壳(1)上的C1孔连续通入静环冷却液，静环冷却液经C2流出；对密封装置进行循环冷却。
2.根据权利要求1所述错列型迷宫冷却反应釜磁性液体密封装置，其特征在于：
所述动环(17)和静环(2)构成错列型迷宫，动环(17)密封齿和静环(2)密封齿的轴向间隙距为0.5～1mm，径向间隙为1～2mm。
3.根据权利要求1所述错列型迷宫冷却反应釜磁性液体密封装置，其特征在于：
所述动环(17)选用导热性差的材料，如有机玻璃，动环(17)内部开有凹槽。
4.根据权利要求1所述错列型迷宫冷却反应釜磁性液体密封装置，其特征在于：
所述静环(2)上端面为斜面且向回转轴(15)倾斜，静环(2)密封齿上端面为向回转轴(15)倾斜的斜面。
5.根据权利要求1所述错列型迷宫冷却反应釜磁性液体密封装置，其特征在于：
静环冷却液的温度比极靴冷却液低11～15℃。
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