CN1844678A - 单级卧式自动平衡离心密封泵装置 - Google Patents

Abstract

一种单级卧式自动平衡离心密封泵，其园柱轴承镶嵌在轴承箱体内前后两端位置，轴承箱体内安装有泵轴，泵轴在通往泵中间支架内停车封闭区位置，设置有静密封座、动密封座，动密封座内设置安装有弹簧、V型密封环，动密封座外设置有离心子，向泵轴上穿套安装副叶轮后安装上A泵盖，接着在轴上穿套安装平衡盘副叶轮、平衡板，安装上B泵盖，安装上叶轮、口环后用叶轮螺母旋转镶紧，将泵壳与中间支架及轴承箱体用螺柱螺母旋转式连接拧紧，安装配制好平衡泄压吸入管路装置。是一种操作简单、维修方便、维修费用少、使用寿命长、密封不泄漏、适应于输送各种高温、强腐蚀性的含结晶颗粒化工液体介质。

Description

单级卧式自动平衡离心密封泵装置

技术领域    本发明涉及一种泵的单级卧式自动平衡离心密封泵装置。

背景技术    机械密封泵不适合输送有些化工液体介质，因在运转时，饱和溶液在密封面结晶结疤、发热气化，形成干摩擦，或者入口压力改变，瞬间造成机械密封损坏，不仅导致设备损坏，而且泄漏严重，污染环境，消耗大，维修费用高，设备利用率低，劳动强度大，效率低，成本居高不下。各国化工机械领域科技人员、科研机构，针对上述化工液体介质的输送，历经几十年的研究试验，离心密封泵应运而生，利用离心密封原理，运转时形成只有流体离心密封，而无机械摩擦，极大地提高了密封件的使用寿命。但离心密封泵在很长一段时间内，仍存在三个关键问题没有突破，如叶轮压力只有前盖板的1/2，扬程越高，压力越大，轴向力越大，使得该泵只能用在低转速、低扬程、没有入口压力的工况；反压区密封面结晶结疤；入口压力大，轴向力就大，轴承易损坏，而使该泵的应用研究在几十年内没有长足进步。

又经过十几年的应用研究、试验，近年已经逐步解决上述二个关键问题。单级卧式动力密封泵，发明了不产生轴向力的设计方法，初步解决叶轮轴向力，该泵开始用在高速、高扬程的工况；单级卧式离心密封泵，发明了中性离心密封法，该泵很好地解决了反压区的结晶结疤问题，扩大了应用范围，但入口压力仍不大。

由于各种原因，化工生产中液体介质在泵管输送中会产生结晶出现颗粒状，由于机械密封或填料密封是靠摩擦来实现密封，而化工液体介质所产生的结晶或颗粒状，对于机械密封式或填料密封式会对泵造成损害，为此机械密封和填料密封并不适用会造成密封不严、渗漏会产生浪费和污染、维修量大、生产成本高。

发明内容    本发明的目的是提供一种操作简单、维修方便、维修费用少、使用寿命长、密封不泄漏、适应于输送各种高温、强腐蚀性的含结晶颗粒化工介质的流程单级卧式自动平衡离心密封泵，主要包括有轴承箱体、泵轴、弹簧离心子式停车封闭装置、副叶轮、A泵盖、平衡盘副叶轮、平衡板、B泵盖、叶轮、叶轮螺母、泵壳、平衡泄压吸入管路组成；其园柱轴承镶嵌在轴承箱体内前后两端位置，轴承箱体内安装有泵轴，泵轴在通往泵中间支架内停车封闭区位置，设置有静密封座、动密封座，动密封座内设置安装有弹簧、V型密封环，动密封座外设置有离心子，向泵轴上穿套安装副叶轮后安装上A泵盖，接着在轴上穿套安装平衡盘副叶轮、平衡板，安装上B泵盖，安装上叶轮、口环后用叶轮螺母旋转镶紧，将泵壳与中间支架及轴承箱体用螺柱螺母旋转式连接拧紧，安装配制好平衡泄压吸入管路装置。

离心泵的工作原理：叶轮安装在泵壳内，并紧固在泵轴上，泵轴由电机直接带动，泵壳中央有泄压室C处通过平衡泄压吸入管路与泵入口连通，C处液体介质经平衡泄压吸入管路进入泵壳上的液体介质排向入口；在泵启动前，泵壳内灌满被输送的液体介质，启动后叶轮由轴带动高速转动，叶片间的液体介质也必须随着转动，在离心力的作用下，液体介质从叶轮中心被抛向外缘并莸得能量，以高速离开叶轮外缘进入蜗形泵壳内，离心泵依靠旋转叶轮对液体介质的作用把原动机的机械能传递给液体介质，由于离心泵的作用液体介质从叶轮进口流向出口的过程中，液体介质的排出而形成真空或低压，吸水池中的液体介质在在液面压力(大气压)的作用下，被压入叶轮的进口，于是，旋转着的叶轮就连续不断地吸入和排出液体介质。

自动平衡轴向力原理：口环直径以上部分至叶轮外径前后盖板垂直面积相等，压力相同，压力平衡。口环直径以下部分至叶轮轴径，在平衡板前后形成A、B两个平衡室。平衡盘直径大于口环直径，则A室总压力大于B室总压力，产生推力作用于平衡盘，B室高压液体介质通过节流间隙b进入A室，将平衡盘推开一个轴向间隙a，A室与泄压室C连通泄压，直至A、B两室总压力平衡。泄压室C液体通过平衡于泄压管路与泵入口连通。

离心密封原理：副叶轮背面副叶片产生离心密封反压力，与入口压力平衡，达到密封效果。

自动平衡离心密封原理：将平衡盘和副叶轮合二为一，巧妙地结合为一体，即简化了结构，又达到了三重目的：即能自动平衡轴向力，又能使离心密封入口压力提高扩大使用范围。

停车封密原理：利用离心力作用在泵起动运转时，离心子在力的作用下产生离心推力，将动密封座推一个间隙，使得静密封圈处在一个“无接融”状态，停车时随着离心力的消失而离心子回位，动密封座在弹簧的作用下将其拉回到静密封圈实现密封作用。

本发明优点是：单级卧式自动平衡离心密封泵完全可以输送机械密封泵或填料密封泵不能输送的化工液体介质，因为单级卧式自动平衡离心密封泵正常运转时，将离心密封产生的轴向力和入口正压力产生的轴向力完全自动平衡来实现密封功能；是一种操作简单、维修方便、维修费用少、使用寿命长、密封不泄漏、适应于输送各种高温、强腐蚀性的含结晶颗粒化工液体介质。

本发明适用于石油化工、食品卫生、造纸冶金、基础化工、化肥工业、制药工业、造船工业等行业的高温、强腐蚀性的含结晶颗粒化工液体介质的输送使用。

附图说明

图1是本发明的立体剖面示意简图

具体实施方式    在图1所示的一种操作简单、维修方便、维修费用少、使用寿命长、密封不泄漏、适应于输送各种高温、强腐蚀性的含结晶颗粒化工介质的流程单级卧式自动平衡离心密封泵立体剖面示意简图中，其园柱轴承1镶嵌在轴承箱体2内前后两端位置，轴承箱体内安装有泵轴3，泵轴在通往泵中间支架4内停车封闭区位置，设置有静密封座、动密封座5，动密封座内设置安装有弹簧6、V型密封环7，动密封座外设置有离心子8，向泵轴上穿套安装副叶轮9后安装上A泵盖10，接着在轴上穿套安装平衡盘副叶轮11、平衡板12，安装上B泵盖13，安装上叶轮14、口环15后用叶轮螺母16旋转镶紧，将泵壳17与中间支架及轴承箱体用螺柱螺母18旋转式连接拧紧，安装配制好平衡泄压吸入管路19装置。

Claims (5)

1、一种操作简单、维修方便、维修费用少、使用寿命长、密封不泄漏、适应于输送各种高温、强腐蚀性的含结晶颗粒化工介质的流程单级卧式自动平衡离心密封泵，其园柱轴承镶嵌在轴承箱体内前后两端位置，轴承箱体内安装有泵轴，泵轴在通往泵中间支架内停车封闭区位置，设置有静密封座、动密封座，动密封座内设置安装有弹簧、V型密封环，动密封座外设置有离心子，向泵轴上穿套安装副叶轮后安装上A泵盖，接着在轴上穿套安装平衡盘副叶轮、平衡板，安装上B泵盖，安装上叶轮、口环后用叶轮螺母旋转镶紧，将泵壳与中间支架及轴承箱体用螺柱螺母旋转式连接拧紧，安装配制好平衡泄压吸入管路装置。

2、根据权利要求1所述的一种单级卧式自动平衡离心密封泵，其特征在于，口环直径以上部分至叶轮外径前后盖板垂直面积相等，压力相同，压力平衡。口环直径以下部分至叶轮轴径，在平衡板前后形成A、B两个平衡室。平衡盘直径大于口环直径，则A室总压力大于B室总压力，产生推力作用于平衡盘，B室高压液体介质通过节流间隙b进入A室，将平衡盘推开一个轴向间隙a，A室与泄压室C连通泄压，直至A、B两室总压力平衡。泄压室C液体通过平衡于泄压管路与泵入口连通。

3、根据权利要求1所述的一种单级卧式自动平衡离心密封泵，其特征在于，副叶轮背面副叶片产生离心密封反压力，与入口压力平衡，达到密封效果。

4、根据权利要求1所述的一种单级卧式自动平衡离心密封泵，其特征在于，将平衡盘和副叶轮合二为一，巧妙地结合为一体，即简化了结构，又达到了三重目的：即能自动平衡轴向力，又能使离心密封入口压力提高扩大使用范围。

5、根据权利要求1所述的一种单级卧式自动平衡离心密封泵，其特征在于，利用离心力作用在泵起动运转时，离心子在力的作用下产生离心推力，将动密封座推一个间隙，使得静密封圈处在一个“无接融”状态，停车时随着离心力的消失而离心子回位，动密封座在弹簧的作用下将其拉回到静密封圈实现密封作用。