CN110762214A - 搅拌器机械密封泵送循环装置 - Google Patents

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    • B01F2035/351—Sealings
    • B01F2035/3512—Fluid sealings, e.g. using liquids or air under pressure which is leaking into the mixing receptacle

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

搅拌器机械密封泵送循环装置
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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