CN201335032Y - 用于轻烃泵轴端的组合密封装置 - Google Patents

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丁雪兴
张伟政
俞树荣
杜鹏
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Abstract

用于轻烃泵轴端的组合密封装置，包括有在轻烃泵的轴10外侧的泵体13内设有干气密封机构7，其特点在于：所述的干气密封机构7内侧的泵体13与轻烃泵的轴10之间设有波纹管机械密封结构8。其采用干气密封与波纹管机械密封串联布置，内侧波纹管机械密封为主密封，外侧干气密封为备用密封，在波纹管机械密封与干气密封间充入一定压力的洁净缓冲气(一般为氮气)，该压力低于被密封的液体介质压力。这种布置方式适用于轻烃、低温类易挥发性介质，特别是泵送介质压力较高的场合，提高了密封性能。

Description

用于轻烃泵轴端的组合密封装置
技术领域
本实用新型涉及用于轻烃泵轴端的密封技术领域，尤其涉及一种用于轻烃泵轴端的组合密封装置。
背景技术
在实际使用中，易挥发性轻烃类介质离心泵轴端密封通常有以下两种密封机构：双端面机械密封结构、双端面干气密封结构。
(1)双端面机械密封结构，该种形式的密封主要采用面对面结构，有时两个密封共用一个动环，通过采用难挥发的润滑油作阻塞流体而成为一个性能可靠的阻塞密封系统。通常润滑油的压力比介质压力高0.2MPa，密封性能好，但润滑油易进入介质中，污染介质。
(2)双端面干气密封结构，该种形式的密封也采用面对面结构，有时两个密封共用一个动环，通过采用惰性气体或氮气作阻塞气体而成为一个性能可靠的阻塞密封系统。由于阻塞气体的压力总是维持在比密封气体压力高的水平，因此气体泄漏的方向便朝着工艺介质气体，这就保证了工艺气体不会向大气泄漏。但该种密封价格高昂，在改造轴端密封中不宜采用。
发明内容
本实用新型的目的在于针对现有技术中的缺陷而提供一种用于轻烃泵轴端的组合密封装置及组型方法，从而有效克服了背景技术所述存在的一系列问题。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：所述的用于轻烃泵轴端的组合密封装置，包括有在轻烃泵的轴10外侧的泵体13内设有干气密封机构7，其特点在于：所述的干气密封机构7内侧的泵体13与轻烃泵的轴10之间设有波纹管机械密封结构8。
本实用新型与背景技术相比，具有的有益的效果是：所述的用于轻烃泵轴端的组合密封装置及组型方法，其采用干气密封与波纹管机械密封串联布置，内侧波纹管机械密封为主密封，外侧干气密封为备用密封，在波纹管机械密封与干气密封间充入一定压力的洁净缓冲气(一般为氮气)，该压力低于被密封的液体介质压力。干气密封非接触运行，保证主密封具有一定的背压，能有效地降低甚至避免因主密封端面间液膜的气化(或汽化)而引起的主密封工作不稳定，极大地延长了主密封的使用寿命。主密封泄漏的工艺介质随密封气排入火炬，保证工艺介质不向大气泄漏。一旦主密封失效，干气密封能在短时间内起到主密封作用，防止工艺介质向大气大量泄漏。这种布置方式适用于轻烃、低温类易挥发性介质，特别是泵送介质压力较高的场合。
焊接金属波纹管替代弹簧作为弹性元件，由于波纹管具有辅助密封作用，这样不但省掉了橡胶制作的动环辅助密封圈，而且将机械密封的使用温度扩大到-240℃～650℃。此外，波纹管具有较好的轴向浮动性，而且在倾斜方向的浮动性也很好，保证了摩擦副能可靠地贴合，提高了密封性能。
附图说明
图1是本实用新型结构原理示意图。
具体实施方式
如图1所示，所述的用于轻烃泵轴端的组合密封装置，包括有在轻烃泵的轴10外侧的泵体13内设有干气密封机构7，其特点在于：所述的干气密封机构7内侧的泵体13与轻烃泵的轴10之间设有波纹管机械密封结构8。
所述的干气密封机构7包括有第一轴套5，第一轴套5外侧的轴10上设有螺旋槽动环4，螺旋槽动环4外侧的轴10上设有干气密封静环3，压盖1设在干气密封机构7的外侧，压盖1与干气密封静环3之间设有弹簧2。所述的第一轴套5与轴10之间设有第一定位销6和O型密封圈，第一轴套5上设有用于安装螺旋槽动环4的槽。所述的干气密封静环3与压盖1之间设有O型密封圈，所述的压盖1通过螺钉安装在泵体13外端。
所述的波纹管机械密封结构8包括有波纹管15，波纹管15内侧的轴10上设有机械密封静环9，机械密封动环10设置在机械密封静环9与第二轴套11。第二轴套11与轴10之间设有第二定位销12和O型密封圈，第一轴套15上设有用于安装机械密封动环10的槽。所述的泵体13上设有与干气密封机构7对应的密封气进口16和与波纹管机械密封结构8对应的介质冲洗液进口17。
所述的波纹管15结构为双圆弧型，波数范围6～12，材料为奥氏体不锈钢薄板，壁厚0.16～0.2mm。所述的螺旋槽动环4的螺旋角为13°～17°，槽数10～30，槽深6～8μm，槽宽坝宽比0.4～1，槽长坝长比在0.4～0.6。
所述的用于轻烃泵轴端的组合密封装置，波纹管机械密封端面密封副(动、静环)的作用是使密封面紧密贴合，防止介质泄漏。它要求动、静环具有良好的耐磨性，动环可以轴向灵活地移动。波纹管始终保持足够的弹性来克服辅助密封和传动件的摩擦，自动补偿密封面磨损，使之与静环良好地贴合；静环具有浮动性，起缓冲作用。干气密封机构中当动环旋转时将被密封气体周向吸入槽内，由于受到密封堰的阻碍，气体作减速流动并被逐渐压缩。在此过程中，气体的压力升高，即产生了流体动压力。当压力达到一定数值时，静环将从动环表面被推开，这样密封面之间始终保持一层极薄的气膜(3～5μm)。同时，密封面间极小的气膜间隙控制泄漏到最低的水平。

Claims (9)

1、用于轻烃泵轴端的组合密封装置，包括有在轻烃泵的轴(10)外侧的泵体(13)内设有干气密封机构(7)，其特征在于：所述的干气密封机构(7)内侧的泵体(13)与轻烃泵的轴(10)之间设有波纹管机械密封结构(8)。
2、根据权利要求1所述的用于轻烃泵轴端的组合密封装置，其特征在于：所述的干气密封机构(7)包括有第一轴套(5)，第一轴套(5)外侧的轴(10)上设有螺旋槽动环(4)，螺旋槽动环(4)外侧的轴(10)上设有干气密封静环(3)，压盖(1)设在干气密封机构(7)的外侧，压盖(1)与干气密封静环(3)之间设有弹簧(2)。
3、根据权利要求2所述的用于轻烃泵轴端的组合密封装置，其特征在于：所述的第一轴套(5)与轴(10)之间设有第一定位销(6)和O型密封圈，第一轴套(5)上设有用于安装螺旋槽动环(4)的槽。
4、根据权利要求2所述的用于轻烃泵轴端的组合密封装置，其特征在于：所述的干气密封静环(3)与压盖(1)之间设有O型密封圈，所述的压盖(1)通过螺钉安装在泵体(13)外端。
5、根据权利要求1所述的用于轻烃泵轴端的组合密封装置，其特征在于：所述的波纹管机械密封结构(8)包括有波纹管(15)，波纹管(15)内侧的轴(10)上设有机械密封静环(9)，机械密封动环(10)设置在机械密封静环(9)与第二轴套(11)。
6、根据权利要求5所述的用于轻烃泵轴端的组合密封装置，其特征在于：所述的第二轴套(11)与轴(10)之间设有第二定位销(12)和O型密封圈，第一轴套(15)上设有用于安装机械密封动环(10)的槽。
7、根据权利要求1所述的用于轻烃泵轴端的组合密封装置，其特征在于：所述的泵体(13)上设有与干气密封机构(7)对应的密封气进口(16)和与波纹管机械密封结构(8)对应的介质冲洗液进口(17)。
8、根据权利要求5所述的用于轻烃泵轴端的组合密封装置，其特征在于：所述的波纹管(15)结构为双圆弧型，波数范围6～12，材料为奥氏体不锈钢薄板，壁厚0.16～0.2mm。
9、根据权利要求3所述的用于轻烃泵轴端的组合密封装置，其特征在于：所述的螺旋槽动环(4)的螺旋角为13°～17°，槽数10～30，槽深6～8μm，槽宽坝宽比0.4～1，槽长坝长比在0.4～0.6。
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