CN203272794U

CN203272794U - 一种厌氧反应器的搅拌轴的密封装置

Info

Publication number: CN203272794U
Application number: CN2013202544985U
Authority: CN
Inventors: 李兵; 程言君; 靳文源; 郑晓伟
Original assignee: Environmental Protection Institute of Light Industry
Current assignee: Environmental Protection Institute of Light Industry
Priority date: 2013-05-10
Filing date: 2013-05-10
Publication date: 2013-11-06
Anticipated expiration: 2023-05-10

Abstract

本实用新型涉及废弃物处理技术领域，特别涉及一种厌氧反应器的搅拌轴的密封装置，包括轴承、轴套和密封圈，所述轴套套设在搅拌轴的外面，所述轴套的内径大于所述搅拌轴的外径；所述密封圈套设在所述搅拌轴上，用于密封所述轴套内径与所述搅拌轴外径之间的间隙；所述轴承的内圈套设在所述搅拌轴上，所述轴承的外圈固定在所述轴套内，所述轴承用于支持所述搅拌轴转动。本实用新型的有益效果是克服了填料密封和机械密封的缺点，泄露量少、装配精度要求不高。

Description

一种厌氧反应器的搅拌轴的密封装置

技术领域

本实用新型涉及废弃物处理技术领域，特别涉及一种厌氧反应器的搅拌轴的密封装置。

背景技术

厌氧消化技术以其高效率低能耗，在处理有机废弃物同时产生沼气可用于清洁能源等优点得到越来越广泛的应用。厌氧反应器的型式众多，常见的有升流式厌氧污泥床反应器(UASB)，全混合反应器(CSTR)，高效污泥膨胀床反应器(EGSB)，厌氧污泥床反应器(UBF)等，不同的反应器类型，需要使用不同的装备为运行工艺服务。对于全混合型厌氧反应器(CSTR)来说，对罐内物料的的搅拌是工艺运行必要的保障，即，通过一定的搅拌方式，例如包括机械搅拌、水力搅拌、喷射搅拌等，对系统内的厌氧物料进行混合，以利于物料传质和生物利用，从而达到去除污染，产生沼气的目的。

现有结构是，在厌氧反应器在反应器内部设置有搅拌桨，搅拌桨与搅拌轴的一端相连接，搅拌轴的另一端与电机连接，也就是说，电机通过搅拌轴带动搅拌桨转动，达到物料混合的目的，无论搅拌轴位于气室还是罐体，都涉及到轴与罐体的接触密封问题。常用的密封方式一般采用填料密封或机械密封。

填料密封是依靠填料和轴(轴套)与外圆表面接触来实现密封的。填料可以是石墨、黄油浸透的棉织填料、石墨浸透的石棉填料、金属箔包石棉芯子填料等等，根据不同的工艺介质不同使用不同的填料。填料密封的缺点在于：首先，据统计，软填料密封的填料泄漏量为机械密封的100倍，由于不断泄露导致密封系统的维修比较频繁；其次，填料密封由于密封填料与轴体直接接触摩擦，因此其摩擦力较大，是机械密封摩擦力的6～10倍，对轴体的摩擦往往造成轴体寿命的下降；最后，由于摩擦力大，同样的搅拌扭矩情况下，填料密封方式需要消耗更大的功率。

机械密封又称端面密封，依靠静环和动环相互贴合，并作相对转动而构成的密封装置。具有泄漏量小、功率损耗小、使用寿命长、不需经常维修等到优点，但缺点是制造复杂、精度要求高，安装更换不如填料形式的方便。

为了解决以上问题，本实用新型做了有益改进。

实用新型内容

（一）要解决的技术问题

本实用新型的目的是克服了现有厌氧反应器搅拌轴的填料密封泄露量多摩擦大和机械密封安装维护精度高的缺点，提供了一种密封性好且结构稳定安装方便的厌氧反应器的搅拌轴的密封装置。

本实用新型的另一个要解决的技术问题是提供一种采用了上述密封装置的厌氧反应器的搅拌轴。

（二）技术方案

本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种厌氧反应器的搅拌轴的密封装置，包括轴套、密封圈和轴承，

所述轴套套设在所述搅拌轴的外面，所述轴套的内径大于所述搅拌轴的外径；

所述密封圈套设在所述搅拌轴上，用于密封所述轴套内径与所述搅拌轴外径之间的间隙；

所述轴承的内圈套设在所述搅拌轴上，所述轴承的外圈固定在所述轴套内，所述轴承用于支持所述搅拌轴转动。

进一步，所述轴承包括一个传动侧轴承和一个负载侧轴承，所述传动侧轴承套设在带动所述搅拌轴转动的外部动力源与所述密封圈之间的所述搅拌轴上，所述负载侧轴承套设在所述密封圈与由所述搅拌轴带动的外部负载之间的所述搅拌轴上。

进一步，所述轴套的一端与所述厌氧反应器表面密封固定连接。

进一步，所述密封圈的内径小于所述搅拌轴的外径，所述密封圈的外径小于等于所述套筒的内径。

进一步，所述密封圈上涂有润滑油。

进一步，所述密封圈与所述搅拌轴之间还设有一个油封内毂，所述油封内毂套设在所述搅拌轴的外面，所述密封圈套设在所述油封内毂的外面。

进一步，所述密封圈为多个。

（三）有益效果

与现有技术和产品相比，本实用新型有如下优点：

1、本实用新型通过轴套和密封圈配合的结构实现了密封，与填料密封形式相比，不会从填料处泄露，也不会因填料与轴体产生较大摩擦；与机械密封形式相比，无需动圈静圈安装配合时对安装精度的要求，对装配精度要求不高，现场安装和检修也较为方便。

2、进一步的，可通过在传动侧、负载侧分别设置一个轴承，以减少了摩擦力，提高搅拌轴旋转时的同轴度，降低了搅拌能耗。

3、将密封圈作为主要密封作用的部件，避免了刚性接触，减少主要部件损耗。

4、本实用新型在能够保证厌氧反应器搅拌轴的密封效果的前提下，结构尽可能的简单，成本低。

附图说明

图1是本实用新型的剖面示意图；

图2是搅拌轴示意图；

图3是轴套剖面示意图。

附图中，各标号所代表的部件如下：

1、搅拌轴，2、轴套，21、传动段，22、中间段，23、负载段，3、密封圈，41、传动侧轴承，42、负载侧轴承，5、罐体。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做一个详细的说明。

实施例1：

图1中，水平的的剖面线表示的是厌氧反应器的罐体5，罐体5的上面表示罐体5的外部，下面表示罐体5的内部，图1还示出了厌氧反应器的搅拌轴1，搅拌轴1的一端即对应图1中搅拌轴1的上方出轴用于连接外部动力源，例如电机，搅拌轴1的另一端即对应图1中搅拌轴1的下方出轴用于与外部负载例如搅拌桨相连，从而带动搅拌桨搅拌。本实用新型搅拌轴的密封装置包括轴承、轴套2和密封圈3。

图2示出了搅拌轴1的情况，搅拌轴1可以用整根圆柱形不锈钢经车床加工而成，搅拌轴1的中间段略粗，在这个较粗的中间段上套设多个密封圈，然后在每个密封圈上和各密封圈之间填充润滑油；这个较粗的中间段两侧的搅拌轴上，分别套有一个传动侧轴承41，以及一个负载侧轴承42，即传动侧轴承41的内圈套设在搅拌轴1上，负载侧轴承42的内圈套设在搅拌轴1上，这里，传动侧轴承41是指密封圈靠近带动搅拌轴转动的电机一端，负载侧轴承42相当于远离电机的一端。即通过看轴上的电机是更靠近电机还是更靠近负载即搅拌桨来区分这两个轴承。搅拌轴1可采用其上的键槽和键配合来与电机接手相连。

轴套2如图3所示，轴套2也可用整根圆柱形不锈钢经车床加工而成，但轴套2的内部形成一个空腔，空腔的形状优选基本上与搅拌轴1的外形相适配，只不过略略比搅拌轴1大一点，然后将轴套2的内壁打磨顺滑。

然后，将轴套2套设在搅拌轴1的外面，轴套的内径大于搅拌轴的外径，也就是说，将搅拌轴1放入轴套2的空腔内；

密封圈3用于密封轴套2内径与搅拌轴1外径之间的间隙，具体来说可以这样设置，密封圈3的内径优选略小于搅拌轴1中间段的外径，这样密封圈3就可以牢牢的套在搅拌轴1上，防止了搅拌轴1与密封圈之间的泄露，密封圈3的外径可选择小于等于轴套2的内径，最好是密封圈3的外径略小于轴套2的内径，因为密封圈外径如果过小，则轴套2内壁的泄露量必然大，但密封圈3的外径也不能过大，因为也要保证搅拌轴1转动时，密封圈3不会因为过外径过粗而与轴套2的内壁发生干涉，摩擦阻力大，也就是说，密封圈3在不影响搅拌轴正常转动的情况下，尽量的大。当然，还可以选择密封圈3的外径等于轴套2的内径，经过短时间的试车，密封圈3基本上就能够与轴套2的内壁的尺寸正好适配；

传动侧轴承41的外圈固定在轴套2内，传动侧轴承41用于支持搅拌轴1转动。一般是是传动侧轴承41的静环与轴套2的内壁紧固连接，现场可采用过盈配合热装的方式来实现。负载侧轴承42也采用同样的设置。

对上面的装配过程换一个角度解释，也就是，将搅拌轴1和套在上面的密封圈3、传动侧轴承41、负载侧轴承42都放入轴套2的内腔，且轴套2的内壁紧紧箍住传动侧轴承41的外圈和负载侧轴承42的外圈，密封圈3在不影响搅拌轴1在轴套2内转动的同时，密封圈3的外径尽可能的大，例如密封圈3的外径略略小于轴套2的内径。

然后，将套好搅拌轴1的轴套2的一端与厌氧反应器的罐体5的表面密封固定连接。例如可以采用满焊的方式，对应图1中，轴套2与厌氧反应器的罐体5两种剖面线结合部焊接起来，不留任何缝隙，以保证其密封性。

密封圈3上和周围可涂抹润滑油，由于密封圈3毕竟还是要跟随搅拌轴1在轴套2内旋转，涂抹润滑油的目的是密封圈3和轴套2之间的润滑和密封；为了加强密封效果，密封圈3的数量还可以是多个，各密封圈之间也涂抹有润滑油。主要通过密封圈3来实现密封效果。

本实施例中，还可以进一步将轴套2分成传动段21、中间段22和负载段23，如图3所示，传动段21的内腔的直径最大，这部分内腔用来固定传动侧轴承41的外圈；中间段22用来套密封圈3；负载段23的内腔的直径最小，这部分的内腔用来固定负载侧轴承42。这样设置的目的是，因为中间段22用来套设密封圈3的，一般来说，密封圈3外圆直径是要小于传动侧轴承41的外圈的，所以在对应固定传动侧轴承41外圈的轴套2的内腔处，即传动段21的内腔直径大于中间段22的内腔直径；负载段23因为要考虑到密封的要求，因此负载端23的内腔直径会略小一些，从图1中看出，搅拌轴1的中间轴体的底部可以向下伸入轴套2的负载段23的顶部，二者之间在能保持传动的前提下，间隙越小越好。这里不限于本段的上述实施方式，本领域技术人员在所知范围内，还可以做出变化，例如传动段21内腔的直径可能也很小，只要对应位置的轴也细一些，够放下传动侧轴承就可以了。

上面所述的结构中，轴承的形式还可以变化，例如只有传动侧轴承41，没有负载侧轴承42。其结果可能会导致搅拌轴1转动时的同轴性差了一些，窜动量可能会稍大，转动摩擦力会增加，因此一般来说，大多数情况还是设置两个轴承，但如果负载震动情况较小时，即便只是一个轴承，本专利的密封结构同样是可行的。

此外，密封圈3可采用唇形密封圈，可以在密封圈的主唇与搅拌轴1之间设置一个带缓冲的油封内毂，这个油封内毂可以是橡胶或硅胶制成的套环，该套环可由一个向圆心箍紧的弹箍固定在唇形密封圈的内圈里。也就是说，使用时，油封内毂套设在搅拌轴1的外面，密封圈套设在油封内毂的外面，通过中间这层油封内毂，可使主唇不直接与搅拌轴1接触，因此将轴偏心、表面粗糙等外部不利因素的干扰降至最低，同时安装也更加容易，进一步提高了密封效果和使用寿命。

实施例2：

实施例1中，轴套2是位于罐体1的内部的，例如图1，轴套2的顶部是满焊在罐体5的底部的，本实施例与实施例1的区别是，轴套2是位于罐体1的外部，例如按图1的角度举例来说，与图1的区别是，轴套2的底部焊接在罐体5的顶部，即图1中的轴套2和搅拌轴1整体上移到罐体5的上方，那么此时只需要在轴套2的底部与罐体5的顶部之间接触部位满焊，以防止泄露。同样是可以实施的。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种厌氧反应器的搅拌轴的密封装置，其特征在于：包括轴套、密封圈和轴承，

2.根据权利要求1所述的厌氧反应器的搅拌轴的密封装置，其特征在于：所述轴承包括一个传动侧轴承和一个负载侧轴承，所述传动侧轴承套设在带动所述搅拌轴转动的外部动力源与所述密封圈之间的所述搅拌轴上，所述负载侧轴承套设在所述密封圈与由所述搅拌轴带动的外部负载之间的所述搅拌轴上。

3.根据权利要求1所述的厌氧反应器的搅拌轴的密封装置，其特征在于：所述轴套的一端与所述厌氧反应器表面密封固定连接。

4.根据权利要求1所述的厌氧反应器的搅拌轴的密封装置，其特征在于：所述密封圈的内径小于所述搅拌轴的外径，所述密封圈的外径小于等于所述套筒的内径。

5.根据权利要求1所述的厌氧反应器的搅拌轴的密封装置，其特征在于：所述密封圈上涂有润滑油。

6.根据权利要求1所述的厌氧反应器的搅拌轴的密封装置，其特征在于：所述密封圈与所述搅拌轴之间还设有一个油封内毂，所述油封内毂套设在所述搅拌轴的外面，所述密封圈套设在所述油封内毂的外面。

7.根据权利要求1至6任一所述的厌氧反应器的搅拌轴的密封装置，其特征在于：所述密封圈为多个。