CN114483590B - 机封冲洗结构及具有其的真空密闭管路系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种机封冲洗结构及具有其的真空密闭管路系统。该机封冲洗结构，用于真空密闭管路系统，包括两个水泵组件以及系统主管路；水泵组件包括凝结水泵、阀门件以及第一连通管；凝结水泵的水泵出口通过阀门件与系统主管路连通，凝结水泵包括机械密封以及连通至机械密封的机封冲洗管；第一连通管一端与机封冲洗管固定，另一端与系统主管路之间固定；使得通过第一连通管，不仅能够满足工作泵的机封冲洗需求，还能够满足备用泵的备液需求，因此在进行备用泵切换时，不需要进行管路的开闭切换，从而减少了备用泵切换时的操作步骤；此外，由于机封冲洗管内始终通有液体，因此不会有空气从机封冲洗管带入至凝结水泵内。

Description

机封冲洗结构及具有其的真空密闭管路系统

技术领域

本发明涉及凝结水泵相关领域，特别是涉及一种机封冲洗结构及具有其的真空密闭管路系统。

背景技术

凝结水泵通常应用于真空密闭管路中，并采取一用一备式安装，其中一台水泵在运行时，另一台水泵处于紧急备用状态(关闭状态)，能够随时启动，以保证真空密闭管路系统的运行稳定性；

凝结水泵在运行时需要实时通入机封冲洗液进行机封冲洗，以带走机封处的摩擦热并降低密封腔内的压力；

目前，只有当备用泵开启前才会向备用泵内通入机封冲洗液，但是，这会导致机封冲洗管中的一部分空气通过机械密封进入泵体，从而破坏真空密闭管路中的真空状态，影响整个系统的运行。

发明内容

基于此，有必要针对目前在备用泵启动并通入机封冲洗液时容易将空气引入真空密闭系统，导致真空状态被破坏的问题，提供一种开始机封冲洗时不会向系统内引入空气的机封冲洗结构及具有其的真空密闭管路系统。

本发明首先提供一种机封冲洗结构，用于真空密闭管路系统，包括两个水泵组件以及系统主管路；所述水泵组件包括凝结水泵、阀门件以及第一连通管；所述凝结水泵的水泵出口通过所述阀门件与所述系统主管路连通，所述凝结水泵包括机械密封以及连通至所述机械密封的机封冲洗管；所述第一连通管一端与所述机封冲洗管固定，另一端与所述系统主管路之间固定，以将所述系统主管路与所述机械密封连通；其中一个所述阀门件处于开启状态，另一个处于关闭状态，以使得所述系统主管路内始终具有经由所述凝结水泵泵出的凝结水。

上述机封冲洗结构，通过在系统主管路与机封冲洗管之间连接有第一连通管，使得工作泵能够通过第一连通管满足工作泵的机封冲洗需求，备用泵能够通过第一连通管使得备用泵内充满液体，从而减少备用泵启动时的排气时间，有利于备用泵的快速启动；此外，由于机封冲洗管内始终通有凝结水，因此在进行备用泵切换时，能够有效避免将空气从机封冲洗管带入至凝结水泵内。

在其中一个实施例中，所述第一连通管与所述系统主管路的固定位置位于所述系统主管路靠近对应的所述凝结水泵的一侧。

可以理解的是，将第一连通管与系统主管路靠近凝结水泵的一端连接，能够使得第一连通管内的压力损失较小，尽可能接近水泵出口处的压力，从而保证第一连通管看见系统主管路一侧的压力大于密封腔内的压力。

在其中一个实施例中，所述第一连通管设置有控制件，所述控制件用于控制所述第一连通管的启闭。

可以理解的是，当凝结水泵需要进行拆卸维修时，仅需要关闭第一连通管，即可将对应的机封冲洗管路拆卸，便于维修维护的进行。

在其中一个实施例中，所述控制件为能够控制所述第一连通管启闭程度的闸阀。

可以理解的是，通过将能够控制第一连通管启闭程度的闸阀作为控制件，能够根据实际所需的凝结水流量调节第一连通管的开启程度，进而达到增加系统主管路内有效流量的效果。

在其中一个实施例中，所述第一连通管的内径为15mm～25mm。

在其中一个实施例中，所述第一连通管的内径为15mm。

可以理解的是，在能够满足冲洗机封以及备液需求的情况下，第一连通管的内径越小，系统主管路分流的液体量越少，系统主管路的有效流量越大。

在其中一个实施例中，所述水泵组件还包括两个第二连通管，所述第二连通管与所述第一连通管一一对应，所述第二连通管的一端与对应的所述第一连通管固设且连通，另一端与所述水泵出口固设且连通。

可以理解的是，第二连通管能够使得备液液面更接近阀门件，从而使得备液液面与阀门件之间的空气相对较少，从而能够减少其对真空环境的影响。

在其中一个实施例中，所述第二连通管与所述水泵出口的固定位置位于所述水泵出口靠近所述阀门件的一侧。

在其中一个实施例中，所述第二连通管由与所述第一连通管固定的一端往另一端，向远离所述凝结水泵的一侧倾斜设置。

可以理解的是，倾斜设置的第二连通管，能够使得由第二连通管流至水泵出口的液体，不会与工作泵所输送的液体碰撞以导致能量损失或者紊流。

本发明还提供一种真空密闭管路系统，该真空密闭管路系统包括上述任一实施例的机封冲洗结构。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或传统技术中的技术方案，下面将对实施例或传统技术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是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员而言，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为本发明的水泵组件其中一个实施例下的管路连接图；

图2为图1中的凝结水泵正视方向的剖视结构示意图；

图3为本发明的水泵组件另一个实施例下的管路连接图；

附图标记：100、水泵组件；10、凝结水泵；11、机械密封；12、机封冲洗管；13、水泵出口；14、水泵入口；15、增压部；20、阀门件；30、第一连通管；31、控制件；40、止回阀；50、第二连通管；200、系统主管路。

具体实施方式

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。

需要说明的是，当组件被称为“固定于”或“设置于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。本申请的说明书所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”、“下”可以是第一特征直接和第二特征接触，或第一特征和第二特征间接地通过中间媒介接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

除非另有定义，本申请的说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请。本申请的说明书所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

凝结水泵通常应用于真空密闭管路中，并采取一用一备式安装，其中一台水泵在运行时，另一台水泵处于紧急备用状态(关闭状态)，能够在工作泵因特殊情况停止工作时随时启动，以保证真空密闭管路系统的运行稳定性；

因此，为避免机封冲洗液浪费，通常只在当备用泵启动后，才会向备用泵内通入机封冲洗液，以通过冲洗机封带走备用泵工作时产生的摩擦热；而向备用泵内通入机封冲洗液时，势必会将机封冲洗管内的一部分空气通过机械密封带入至泵体内，从而破坏真空密闭管路中整体的真空状态；此外，机封冲洗液内通常液会携带有部分空气，同样会随机封冲洗液一同进入泵体，进而影响系统的真空状态。

另一方面，由于凝结水泵为管道离心泵，自吸能力差，启动前需要确保泵体内具有泵送液，否则会导致凝结水泵无法快速启动，因此上述真空密闭中的凝结水泵，其泵出口多连接有小流量管，当凝结水泵处于紧急备用状态时，能够通过小流量管向通入泵送液，以保证该凝结水泵处于能够快速启动的状态；

但是当工作泵发生意外，需要切换至备用泵工作时，至少需要关闭备用泵的小流量管，打开备用泵的机封冲洗液输入管，才能够保证备用泵能够正常运行；若还要能够重新切换回原工作泵，则还需打开原工作泵的小流量管；若考虑到避免资源浪费，则还需要关闭原工作泵的机封冲洗液输入管；

从而导致备用泵切换时操作复杂，不利于备用泵的快速启动。

针对上述问题，请参阅图1和图2所示，本申请提供一种机封冲洗结构，该机封冲洗结构，用于真空密闭管路系统，包括两个水泵组件100以及系统主管路200；水泵组件100包括凝结水泵10、阀门件20以及第一连通管30；凝结水泵10的水泵出口13通过阀门件20与系统主管路200连通，凝结水泵10包括机械密封11以及连通至机械密封11的机封冲洗管12；第一连通管30一端与机封冲洗管12固定，另一端与系统主管路200之间固定，以将系统主管路200与机械密封11连通；其中一个阀门件20处于开启状态，另一个处于关闭状态，以使得系统主管路200内始终具有经由凝结水泵10泵出的凝结水。

开启状态的阀门件20所对应的凝结水泵10为工作泵，处于启动状态，另一个凝结水泵10为备用泵，处于紧急备用状态(关闭状态)；

对于工作泵，泵送液从水泵入口14进入凝结水泵10的增压部15，并通过水泵出口13流出，通过阀门件20后进入系统主管路200，即进入到真空管路系统的液路中；而系统主管路200中的部分液体会沿两个第一连通管30分别进入至两个凝结水泵10，其中：

进入工作泵的部分液体，会通过机封冲洗管12流至机械密封11所在的密封腔内，从而实现对机械密封11的降温及对密封腔的降压，而后该部分液体会回到增压部15内；

进入备用泵的部分液体，其流动路径与进入工作泵内的液体相同，但由于备用泵处于关闭状态，因此其机械密封11无需降温，该部分液体流入增压部15后能够使得凝结水泵10的增压部内始终具有液体，从而保证在需要切换至备用泵工作时，备用泵能够快速启动；此外，当切换至备用泵工作时，由于机封冲洗管12内始终通有从系统主管路200处流入的液体，故不会有空气进入至真空密闭管路系统内。

综上所述，本申请中，通过在系统主管路200与机封冲洗管12之间连接有第一连通管30，使得通过第一连通管30，不仅能够满足工作泵的机封冲洗需求，还能够满足备用泵的备液需求；即本申请中的工作泵及备用泵，均始终需要通过第一连通管30从系统主管路200处引入液体，因此在进行备用泵切换时，不需要进行管路的开闭切换，从而减少了备用泵切换时的操作步骤，有利于发生意外时快速切换至备用泵；此外，由于机封冲洗管12内始终通有液体，因此在进行备用泵切换时，不会有空气从机封冲洗管12带入至凝结水泵10内。

需要注意的是，现有技术中，若选择在真空密闭管路系统工作过程中，始终往备用泵的机封冲洗管12内通入机封冲洗液，也能够在将备用泵切换为工作泵时，避免原备用泵的机封冲洗管12内的空气进入真空密闭管路系统；

但是，现有技术中大多采取选用与泵送液体具有化学相容性，且不会降低泵送液体品质的液体作为机封冲洗液，并通过外接的方式通入到工作泵中，若将机封冲洗液长时间通入至备用泵内，势必会导致系统整体的运行成本大幅增加，且大量的机封冲洗液还有可能影响泵送液的品质；

考虑到上述改动所可能导致的缺陷，本领域技术人员较难想到通过始终往备用泵的机封冲洗管12内通入机封冲洗液的方式以解决切换至备用泵运行时会将空气带入泵体的问题。

而本申请中，将输出至系统主管路200的泵送液通过第一连通管30回输，从而将泵送液自身作为机封冷却液，泵送液不仅符合机封冷却液的要求，且长时间通入至备用泵也不会大幅增加运行成本；此外，通入备用泵的泵送液还能够作为备用泵的备液，以保证在切换至备用泵启动时，备用泵能够快速响应并启动。

此外，机械密封11所在的密封腔与增压部15之间具有缝隙，在缝隙两侧压差作用下存在较小的缝隙流量，以本申请中的凝结水泵10为例：

所输送的凝结水温度通常为80摄氏度以下，上述缝隙靠近增压部15一侧的压力约为水泵入口14处的压力加0.2MPA；而靠近密封腔一侧的压力，由于通过第一连通管30与系统主管路200连通，且系统主管路200的压力约为水泵出口13处的压力，因此靠近密封腔侧的压力约等于水泵出口13处额压力；

对比可知，密封腔一侧的压力远大于缝隙靠近增压部15一侧的压力，因此由第一连通管30输送至密封腔的凝结水会在压差作用下通过缝隙进入至增压部15。

在图1所示的实施例中，第一连通管30与系统主管路200的固定位置位于系统主管路200靠近对应的凝结水泵10的一侧。

通过将第一连通管30与系统主管路200靠近凝结水泵10的一端连接，以使得第一连通管30内的压力损失较小，尽可能接近水泵出口13处的压力，从而保证第一连通管30靠近系统主管路200侧的压力大于密封腔内压力，以使得凝结水能够通过缝隙进入至增压部15。

在图1所示的实施例中，第一连通管30设置有控制件31，控制件31用于控制第一连通管30的启闭；以使得当凝结水泵10需要进行拆卸维修时，仅需要关闭第一连通管30，即可将对应的机封冲洗管12拆卸，以便于维修维护的进行。

在图1所示的实施例中，控制件31为能够控制第一连通管30启闭程度的闸阀；对于工作泵，由第一连通管30输送的凝结水用于冲洗机封，而对于备用泵，由第一连通管30输送的凝结水用于备液，两种情况下凝结水的用途不同，所需的凝结水流量也不同，通过将能够控制第一连通管30启闭程度的闸阀作为控制件31，能够根据实际所需的凝结水流量调节第一连通管30的开启程度，进而达到增加系统主管路200内有效流量的效果。

当然，这里控制件31也可为其他常用零件，只要能够控制第一连通管30的开闭程度即可，本申请在此不做限定。

在图1所示的实施例中，第一连通管30的内径为15mm～25mm；在此内径范围下，第一连通管30内输送的液体能够满足用于工作泵冲洗机封以及用于备用泵备液的两种工作情况下的需求。

优选的，第一连通管30的内径为15mm，在能够满足冲洗机封以及备液需求的情况下，第一连通管30的内径越小，系统主管路200分流的液体量越少，系统主管路200的有效流量越大，从而能够增加真空密闭管路系统的整体送液效率。

在图2所示的实施例中，水泵组件100还包括两个第二连通管50，第二连通管50与第一连通管30一一对应，第二连通管50的一端与对应的第一连通管30固设且连通，另一端与水泵出口13固设且连通。

由于备用泵在备液过程中，备液液面不会充满至阀门件20所在位置，因此备液液面与阀门件20会留存有部分空气，从而在备用泵切换为工作泵时，该部分液体会影响真空密闭管路系统的真空环境；

而设置第二连通管50，使得系统主管路200内的一部分液体会通过第二连通管50流至水泵出口13，以使得备用泵内备液的液面相较于仅通过第一连通管30进行备液，备液液面更接近阀门件20，从而使得备液液面与阀门件20之间的空气相对较少，从而能够减少其对真空环境的影响。

在上述实施例中，第二连通管50与水泵出口13的固定位置位于水泵出口13靠近阀门件20的一侧；以使得备液液面尽可能靠近阀门件20，以尽可能减小备液液面与阀门件20之间间距，进而减少留存空气量，达到减少甚至避免空气留存的效果。

在一些实施例中，第二连通管50由与第一连通管30固定的一端往另一端，向远离凝结水泵10的一侧倾斜设置；以使得由第二连通管50流至水泵出口13的液体，不会与工作泵所输送的液体碰撞以导致能量损失或者紊流。

在图2所示的实施例中，水泵组件100还包括止回阀40，止回阀40设置于水泵出口13与阀门件20之间，第二连通管50与水泵出口13的固定位置位于水泵出口13靠近止回阀40的一侧。

当凝结水泵10作为工作泵运行时，止回阀40能够在工作泵因意外或其他原因导致停止工作时，防止泵送液回流。

本发明还提供一种真空密闭管路系统，该真空密闭管路系统包括上述的机封冲洗结构。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请的专利保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种机封冲洗结构，用于真空密闭管路系统，其特征在于，包括两个水泵组件（100）以及一个系统主管路（200）；

每一所述水泵组件（100）均包括凝结水泵（10）、阀门件（20）以及第一连通管（30）；

所述凝结水泵（10）的水泵出口（13）通过所述阀门件（20）与所述系统主管路（200）连通，所述凝结水泵（10）包括机械密封（11）以及连通至所述机械密封（11）的机封冲洗管（12）；

所述第一连通管（30）一端与所述机封冲洗管（12）固定，另一端与所述系统主管路（200）之间固定，以将所述系统主管路（200）与所述机械密封（11）连通；

其中一个所述阀门件（20）处于开启状态，另一个处于关闭状态，以使得所述系统主管路（200）内始终具有经由所述凝结水泵（10）泵出的凝结水；

所述水泵组件（100）还包括两个第二连通管（50），所述第二连通管（50）与所述第一连通管（30）一一对应，所述第二连通管（50）的一端与对应的所述第一连通管（30）固设且连通，另一端与所述水泵出口（13）固设且连通；

所述第二连通管（50）与所述水泵出口（13）的固定位置位于所述水泵出口（13）靠近所述阀门件（20）的一侧。

2.根据权利要求1所述的机封冲洗结构，其特征在于，所述第一连通管（30）与所述系统主管路（200）的固定位置位于所述系统主管路（200）靠近对应的所述凝结水泵（10）的一侧。

3.根据权利要求1所述的机封冲洗结构，其特征在于，所述第一连通管（30）设置有控制件（31），所述控制件（31）用于控制所述第一连通管（30）的启闭。

4.根据权利要求3所述的机封冲洗结构，其特征在于，所述控制件（31）为能够控制所述第一连通管（30）启闭程度的闸阀。

5.根据权利要求1所述的机封冲洗结构，其特征在于，所述第一连通管（30）的内径为15mm~25mm。

6.根据权利要求5所述的机封冲洗结构，其特征在于，所述第一连通管（30）的内径为15mm。

7.根据权利要求1所述的机封冲洗结构，其特征在于，所述第二连通管（50）由与所述第一连通管（30）固定的一端往另一端，向远离所述凝结水泵（10）的一侧倾斜设置。

8.一种真空密闭管路系统，其特征在于，包括如权利要求1~7中任意一项所述的机封冲洗结构。

Images