CN110762214A - 搅拌器机械密封泵送循环装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种搅拌器机械密封泵送循环装置,密封腔体顶部与轴套通过大气侧密封芯连接,密封腔体底部与底座固定连接,所述底座与轴套通过介质侧密封芯连接,形成封液腔,所述密封腔体上固定有定子,所述轴套上固定有转子,所述转子在所述定子相对位置。本发明自循环能力好,封液沿轴向吸入,忽略离心力产生的影响,定子及转子结构形式对封液的搅动性小,产生的搅拌热较小,能量损失较低。封液吸入性能好,流量与压力均匀,工作平稳,不会对机械密封产生额外的冲击。
Description
技术领域
本发明属于机械密封领域,特别涉及一种搅拌器机械密封泵送循环装置。
背景技术
为了保证设备运行的安全性,搅拌器机械密封通常采用双端面湿式机械密封。此结构形式下,为了保证密封端面的润滑,带走机械密封旋转产生的热量,增加机械密封的寿命,必须在双端面密封形成的密封腔内提供封液。现有的API682-2014中给出的双端面机械密封冲洗系统主要有以下几种:无压的PLAN52和PLAN55,以及有压的PLAN53与PLAN54。考虑成本及实际操作,搅拌器机械密封一般采用PLAN52与PLAN53冲洗系统。采用这两种冲洗系统,无外带压力源提供介质压力,就需要密封腔内带有封液自循环装置,即泵送环。
目前常见的泵送环利用离心力的泵送原理,受转速影响,转速较低时无法产生泵送循环能力,并不适用于低转速的搅拌器中。搅拌器在PLAN 53A的冲洗方案中,基本不采用泵送环,仅依靠热虹吸效应达到循环的目的,效率较低,也经常出现封液循环效果差导致封液温度过高的情况,降低了机械密封的使用寿命。
专利申请号为201310126752.8,201420631884.6,201910331679.5的专利采用形式均为利用离心力的泵送原理,受限制因素较多,流量与压力不均匀,封液循环带走的热量也不均匀,波动量大,工作效率较低。
发明内容
本发明解决的技术问题是提供一种搅拌器机械密封泵送循环装置,适用于变转速的加氢装置中,不简单的依靠离心力作用,可以在低转速下达到封液循环的目的。
本发明采用的技术方案是:一种搅拌器机械密封泵送循环装置,密封腔体顶部与轴套通过大气侧密封芯连接,密封腔体底部与底座固定连接,所述底座与轴套通过介质侧密封芯连接,形成封液腔,所述密封腔体上固定有定子,所述轴套上固定有转子,所述转子在所述定子相对位置。
这种结构不依靠离心力作用,可以在低转速下达到封液循环的目的。
进一步优化,转子和定子为螺旋形环状结构,所述转子和所述定子之间的空间形成容腔,所述转子和所述定子的端部空间形成容腔V端。
这种方案的优点是:通过转子的旋转,下部的容腔V端增大,从封液入口吸入液体后容腔封闭沿着轴向向上推进,具备自吸能力,轴向吸入,可以忽略离心力产生的影响。
进一步优化,轴套通过紧定螺钉固定转子,连接稳固,受力均匀。
进一步优化,容腔形状随转子的旋转变化,封液通道连续,这样更容易形成向上的吸力,封液吸入性能好,流量于压力均匀,工作平稳。
进一步优化,转子精加工制成,表面镀铬,定子采用合成橡胶或聚醚醚酮精磨制成。这样的材质对封液的搅动性小,能量损失小,搅拌热较小。
本发明的有益效果是,本发明自循环能力好,封液沿轴向吸入,忽略离心力产生的影响,定子及转子结构形式对封液的搅动性小,产生的搅拌热较小,能量损失较低。封液吸入性能好,流量与压力均匀,工作平稳,不会对机械密封产生额外的冲击。
附图说明
图1为搅拌器机械密封泵送循环装置示意图;
图2为封液流向示意图;
图3为定子转子结构示意图;
图4为图3中AB两剖面示意图。
附图标记:1—介质侧密封芯;2—大气侧密封芯;3—转子;4—定子;5—密封腔体;6—轴套;7—紧定螺钉8—封液入口;9—封液出口;10—底座;11—容腔;12—容腔V端。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步解释。
如图1,一种搅拌器机械密封泵送循环装置,密封腔体5顶部与轴套6通过大气侧密封芯2连接,密封腔体5底部与底座10固定连接,底座10与轴套6通过介质侧密封芯1连接,形成封液腔,密封腔体5上固定有定子4,轴套6上固定有转子3,转子3在定子4相对位置。
如图3和图4,转子3和定子4为螺旋形环状结构,转子3和定子4之间的空间形成容腔11,转子3和定子4的端部空间形成容腔V端12。随着转子3的转动,容腔11形成而后又消失,然后又形成新的容腔11。当下端的容腔11消失时,封液随着转子3的旋转进入到上一层的容腔11直至到达上部形成的容腔V端12,而后从封液出口9流出。
如图2,定子4与转子3之间存在3个分隔的容腔11,在转子3和定子4下端形成容腔V端12,当轴套6随轴旋转,带动转子3转动,随着转子3转动,转子3和定子4下部的容腔V端12增大而后又缩小,转子3和定子4上部的容腔V端12缩小而后又增大,使得封液从封液入口8吸入后,进入下部的容腔V端12,然后随着转子3的旋转进入到转子3和定子4的间隙中也就是容腔11中,随着容腔11封闭沿着轴向向上推进,此时,新的容腔11又在吸入端形成,容腔11依次轴向向上移动,封液就被从封液入口8吸入而后经过下端的容腔V端12,在经过每一层的容腔11不断挤出至封液出口9,就这样形成向上的吸力,吸入性能好,流量与压力均匀,工作平稳。
如图1,轴套通过紧定螺钉固定转子,连接稳固,受力均匀。
为了更好的实现本发明的技术效果,转子精加工制成,表面镀铬,定子采用合成橡胶或聚醚醚酮精磨制成。这样的材质对封液的搅动性小,能量损失小,搅拌热较小。
介质侧密封芯1和大气侧密封芯2是机械密封中重要的一部分,其主要作用是对搅拌釜的密封。介质侧密封芯1,主要作用是密封搅拌釜内的物料介质,防止物料溢出,大气侧密封芯2是防止密封腔内的封液溢出到大气中。封液从封液入口8流入,封液出口9流出,主要是给介质侧密封芯1和大气侧密封芯2的散热润滑,保证介质侧密封芯1和大气侧密封芯2的性能。密封芯由旋转环、非旋转环、弹簧和O形圈组成,其中旋转环通过传动销与固定在旋转轴上的轴套一起旋转,静止环安装在密封外壳上,机械密封整体与搅拌器通过螺栓连接固定。
本发明的循环流量取决于自身运动部件的尺寸和转速,但是额定排除压力于运动部件的尺寸和转速无直接关系。搅拌器的转速较低,但是因为工作特点,设备整体体积较大,腔内空间较大,尺寸决定其泵送流量满足搅拌器机械密封的泵送流量要求。
本发明特别适用于搅拌器这种大空间,低转速的工作环境。
Claims (5)
1.一种搅拌器机械密封泵送循环装置,其特征在于:密封腔体(5)顶部与轴套(6)通过大气侧密封芯(2)连接,密封腔体(5)底部与底座(10)固定连接,所述底座(10)与轴套(6)通过介质侧密封芯(1)连接,形成封液腔,所述密封腔体(5)上固定有定子(4),所述轴套(6)上固定有转子(3),所述转子(3)在所述定子(4)相对位置。
2.根据权利要求1所述搅拌器机械密封泵送循环装置,其特征在于:所述转子(3)和所述定子(4)为螺旋形环状结构,所述转子(3)和所述定子(4)之间的空间形成容腔(11),所述转子(3)和所述定子(4)的端部空间形成容腔V端(12)。
3.根据权利要求1所述搅拌器机械密封泵送循环装置,其特征在于:所述轴套(6)通过紧定螺钉(7)固定所述转子(3)。
4.根据权利要求2所述搅拌器机械密封泵送循环装置,其特征在于:所述容腔(11)形状随转子(3)的旋转变化,封液通道连续。
5.根据权利要求1-4任意一项所述搅拌器机械密封泵送循环装置,其特征在于:所述转子(3)精加工制成,表面镀铬,所述定子(4)采用合成橡胶或聚醚醚酮精磨制成。
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