CN209083659U - 密封间压力高于密封腔压力的双端面机械密封旋转喷射泵 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种密封间压力高于密封腔压力的双端面机械密封旋转喷射泵，包括泵体和与泵体连接的端盖，所述端盖一端固定连有进出水体，所述进口与出口之间连通有冲洗液冷却系统，所述冲洗液出口与进口连通，所述冷却液入口与外界冷却液连通，所述冲洗液出口通入冲洗腔中的冲洗液的压力大于进出水体中输送的介质的压力，所述换热器上连通有用于增加换热器中冲洗液压力的增压装置，冲洗液将与大气侧动密封组件以及大气侧静密封组件接触，进而对大气侧机械密封降温，避免了机械密封过热时使得密封被破坏的情况发生，密封的寿命和可靠性得到提高。

Description

密封间压力高于密封腔压力的双端面机械密封旋转喷射泵

技术领域

本实用新型涉及旋喷泵，特别涉及一种密封间压力高于密封腔压力的双端面机械密封旋转喷射泵。

背景技术

旋喷泵主要工作部件是叶轮和同步旋转的转子腔及在转子腔中静止的集流管。流入的液体在叶轮离心力的作用下获得能量进入转子腔中，并与转子腔同步旋转，在转子腔的内壁处流体线速度达到最大值，静止的集流管收集该处的液体，并将流体的动能转化为压力能，使得泵产生较大的扬程。

授权公告号为CN 207686984 U的专利公开了一种新型旋喷泵，包括泵体以及与所述泵体密封连接的泵盖，所述泵盖一端固连有进出水体；所述泵体内旋转设置有密封连接的转子腔、叶轮，所述转子腔与叶轮组成空腔结构，所述进出水体的进口连通所述空腔结构，该空腔结构内还设置有连通所述进出水体出口的集液管，所述泵盖与叶轮之间设置有机械密封。

在使用时，机械密封的摩擦面处会产生大量的热，而机械密封过热会破坏密封，严重影响密封的寿命和可靠性，使得密封的安全性降低，最终导致旋喷泵输送的液体泄漏。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种密封间压力高于密封腔压力的双端面机械密封旋转喷射泵，具有机械密封不易因过热而失效的优点。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种密封间压力高于密封腔压力的双端面机械密封旋转喷射泵，包括泵体和与泵体连接的端盖，所述端盖一端固定连有进出水体，所述泵体中转动设置有叶轮，所述叶轮上设置有轴套，所述轴套与端盖之间靠近介质侧设置有介质侧机械密封，所述轴套与端盖之间靠近大气侧设置有大气侧机械密封，所述大气侧机械密封包括随轴套一起旋转的大气侧动密封组件和与端盖连接的大气侧静密封组件，所述介质侧机械密封包括随轴套一起旋转的介质侧动密封组件和与端盖连接的介质侧静密封组件，所述端盖、轴套、介质侧机械密封和大气侧机械密封之间形成有用于容纳介质侧机械密封泄露的介质的冲洗腔，所述进出水体上设置有与冲洗腔连通的进口与出口，所述进口与出口之间连通有冲洗液冷却系统，所述冲洗液冷却系统包括换热器，所述换热器上设置有冲洗液入口、冲洗液出口、冷却液入口和冷却液出口，所述冲洗液入口与出口连通，所述冲洗液出口与进口连通，所述冷却液入口与外界冷却液连通，所述冲洗液出口通入冲洗腔中的冲洗液的压力大于进出水体中输送的介质的压力，所述换热器上连通有用于增加换热器中冲洗液压力的增压装置。

通过上述技术方案，使用时，通过介质侧机械密封与大气侧机械密封起到双重密封的作用，使得泵体内的介质不易泄露到泵体外，与此同时，换热器中温度较低的冲洗液将从进口进入冲洗腔，此时冲洗液将与大气侧动密封组件以及大气侧静密封组件接触，进而对大气侧机械密封降温，使得机械密封温度始终保持在合理的范围内，避免了机械密封过热时使得密封被破坏的情况发生，密封的寿命和可靠性得到提高，吸收热量后的冲洗液将通过出口进入换热器中进行降温，同时由于介质侧机械密封与介质始终接触，因此介质侧机械密封上的热量将被介质带走，有效避免介质侧机械密封温度过高而发生损坏的情况发生，由于冲洗液的压力大于进出水体中的介质的压力，因此进出水体中的介质不会通过大气侧机械密封与介质侧机械密封泄露进入外界，在输送有毒介质时安全性能更高。

优选的，所述换热器包括储罐与设置在储罐中的螺旋换热管，所述冲洗液出口与冲洗液进口均与储罐连通，所述冷却液入口与冷却液出口均与螺旋换热管连通，所述冲洗液进口与储罐连通处位于储罐中部，冲洗液出口与储罐连通处位于储罐底部，所述储罐中的冲洗液的深度大于1/2储罐的深度。

通过上述技术方案，为了使得冲洗液中的热量及时散出，在储罐中设置有螺旋换热管，使用时螺旋换热管将把储罐中的冲洗液中的热量传递至螺旋换热管中的冷却液中，进而使得储罐中冲洗液的温度降低，使得冲洗液可以进入冲洗腔中对大气侧机械密封进行降温，将冲洗液出口设置在储罐底部同时将冲洗液进口设置在储罐中部，使得冲洗液出口处的压力始终比冲洗液进口处的压力大，可以使得储罐中的冲洗液更易进入冲洗腔中，同时由于冲洗腔中温度较高，因此会在热虹吸效应的作用下使得储罐中的冲洗液吸入冲洗腔，进而增加了冲洗腔中冲洗液的流速，使得大气侧机械密封发出的热量更易被吸收。

优选的，所述增压装置包括与储罐连通的氮气管，且氮气管中的气体的气压大于进出水体中介质的压力，所述氮气管上设置有氮气阀门，所述氮气管与储罐连通处位于储罐顶部。

通过上述技术方案，为了使得冲洗液的压力大于进出水体中介质的压力，在储罐上设置有氮气管，氮气管会向储罐中充入氮气，使得储罐中的冲洗液压力增大，避免进出水体中的介质发生泄露，通过氮气阀门可以方便控制氮气的是否进入储罐中。

优选的，所述增压装置包括储能罐，所述储能罐与储罐连通，且储能罐与储罐连通处位于储罐顶部，所述储罐中储存有高压气体，且高压气体的气压大于进出水体中介质的压力。

通过上述技术方案，通过在储能罐中充入高压气体，可以增加储能罐中的压力，将储能罐与储罐连通，可以使得储能罐中的高压气体进入储罐中对储罐中的冲洗液进行加压，使得冲洗液的压力可以大于进出水体中介质的压力。

优选的，所述储罐底部设置有排液阀门。

通过上述技术方案，通过排液阀门可以将储罐中的冲洗液排出更换，长期工作后，冲洗液将会带入冲洗腔中的一些杂质进入储罐中，通过排液阀门可以及时将这些杂质排出。

优选的，所述进出水体上设置有与进出水体连通的放液口，所述放液口处可拆卸设置有放液盖。

通过上述技术方案，通过放液口可以在不使用泵体时将泵体中的介质放出，避免在冬天时泵体中的介质凝固进而使得泵体冻裂的情况发生，同时可以在维修泵体时将泵体中的介质倒出。

优选的，所述放液口与放液盖之间设置有第一密封圈，所述放液口的开口边缘设置有台阶槽，所述第一密封圈位于台阶槽中，所述放液盖包括插入放液口中的插入部和与放液口端部抵触的固定部，所述第一密封圈与插入部和固定部均相抵。

通过上述技术方案，通过台阶槽可以更方便安装第一密封圈，同时将第一密封圈放在该处使得第一密封圈可以与放液盖之间存在两个贴合的面，增大了第一密封圈分别与放液口侧壁以及放液盖的接触面积，提高了第一密封圈的密封性能，第一密封圈可以防止泵体中的介质从放液口和放液盖之间泄露。

优选的，所述轴套通过螺栓可拆卸设置在叶轮上，所述轴套与叶轮之间设置有第二密封圈。

通过上述技术方案，机械密封在使用中会发生失效损坏的情况，因此需要对机械密封及时更换与维修，而泵体内空间小，不方便对机械密封维修，因此为了方便维修机械密封，将轴套可拆卸设置在叶轮上，此时需要更换与维修机械密封时，直接将轴套拆卸即可将机械密封拆出，方便进行维修，第二密封圈可以有效避免液体从轴套和叶轮之间泄露。

优选的，所述叶轮上设置有密封槽，所述轴套上设置有与密封槽插接配合的密封凸起，所述密封凸起的外壁与密封槽的内壁贴合。

通过上述技术方案，为了增加叶轮与轴套之间的密封性，在叶轮上设置有密封槽，在轴套上设置有密封凸起，当密封凸起插入密封槽中时，密封凸起与密封槽之间存在多个贴合的面，每个贴合的面均具有一定的密封性能，多个贴合的面可以达到多重密封的效果，使得叶轮与轴套之间的密封性能更佳，同时将密封凸起插入密封槽中可以方便轴套的安装。

综上所述，本实用新型对比于现有技术的有益效果为：

（1）介质不易泄露进入外界，使用时安全性能更高；

（2）通过将轴套可拆卸设置可以方便对机械密封进行维修；

（3）可以通过冲洗液冷却系统对大气侧机械密封处通入温度较低的冲洗液，保证机械密封始终工作在合适温度范围内，有效避免机械密封因温度过高时发生失效现象。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有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仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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为实施例一的结构示意图；

图2为实施例一的局部放大视图；

图3为图2中A处的放大视图，主要突出介质侧机械密封与大气侧机械密封；

图4为图2中B处的放大视图，主要突出第一密封圈与台阶槽的结构；

图5为实施例二的结构示意图。

附图标记：1、泵体；2、端盖；3、进出水体；4、叶轮；5、轴套；6、介质侧机械密封；611、介质侧动密封组件；612、介质侧静密封组件；7、大气侧机械密封；711、大气侧动密封组件；712、大气侧静密封组件；8、冲洗腔；9、进口；10、出口；11、换热器；111、储罐；112、螺旋换热管；12、冲洗液入口；13、冲洗液出口；14、冷却液入口；15、冷却液出口；16、氮气管；17、氮气阀门；18、储能罐；19、排液阀门；20、放液口；21、放液盖；211、插入部；212、固定部；22、第一密封圈；23、台阶槽；24、第二密封圈；25、密封槽；26、密封凸起。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

实施例一：如图1、2所示，一种密封间压力高于密封腔压力的双端面机械密封旋转喷射泵，包括泵体1和端盖2，端盖2一端固定连有进出水体3，泵体1中转动设置有叶轮4，叶轮4上设置有轴套5，轴套5与端盖2之间靠近介质侧设置有介质侧机械密封6，轴套5与端盖2之间靠近大气侧设置有大气侧机械密封7，大气侧机械密封7包括随轴套5一起旋转的大气侧动密封组件711和与端盖2连接的大气侧静密封组件712，介质侧机械密封6包括随轴套5一起旋转的介质侧动密封组件611和与端盖2连接的介质侧静密封组件612，通过两个密封可以降低介质泄露进入外界的概率。

如图2、3所示，其中，端盖2、轴套5、介质侧机械密封6和大气侧机械密封7之间形成有冲洗腔8，在进出水体3上设置有进口9与出口10，进口9与出口10之间连通有冲洗液冷却系统，通过冲洗液冷却系统可以向冲洗腔8中提供温度较低的冲洗液，使得大气侧机械密封7发出的热量可以被及时散发。

如图2、3所示，其中，冲洗液冷却系统包括换热器11，换热器11包括储罐111与设置在储罐111中的螺旋换热管112，储罐111底部设置有排液阀门19，储罐111中的冲洗液的深度大于1/2储罐111的深度，在储罐111中部设置有冲洗液入口12，储罐111底部设置有冲洗液出口13，与螺旋换热管112连通有冷却液入口14和冷却液出口15，冲洗液入口12与出口10连通，冲洗液出口13与进口9连通，冷却液入口14与外界冷却液连通，换热器11上连通有增压装置，增压装置用于使得冲洗液出口13通入冲洗腔8中的冲洗液的压力大于进出水体3中输送的介质的压力。

其中，增压装置包括与储罐111连通的氮气管16，且氮气管16中的气体的气压大于进出水体3中介质的压力，氮气管16上设置有氮气阀门17，氮气管16与储罐111连通处位于储罐111顶部。

如图2、4所示，进出水体3上设置有与进出水体3内部连通的放液口20，在放液口20处可通过螺钉可拆卸设置有放液盖21，放液盖21可将放液口20封闭，放液口20的开口边缘设置有台阶槽23，在台阶槽23中设置有第一密封圈22，放液盖21包括插入放液口20中的插入部211和与放液口20端部抵触的固定部212，当放液盖21将放液口20密封时，第一密封圈22与插入部211和固定部212均相抵。

如图3所示，其中，轴套5通过螺栓可拆卸设置在叶轮4上，轴套5与叶轮4之间设置有第二密封圈24，且在叶轮4上设置有密封槽25，轴套5上设置有与密封槽25插接配合的密封凸起26，密封凸起26的外壁与密封槽25的内壁贴合。

其中，本实施例中的大气侧机械密封7与介质侧机械密封6均为市面常见的密封，二者结构一致。

使用时，在储罐111中装入冲洗液，之后通过氮气罐向储罐111中增压，之后储罐111中的冲洗液将通过冲洗液出口13进入到进口9中，进而进入冲洗腔8中对大气侧机械密封7进行降温，进入冲洗腔8中的冲洗液吸收热量后将通过出口10进入储罐111中，此时储罐111中的螺旋换热管112将把冲洗液中的热量吸收，进而使得冲洗液温度降低，之后冲洗液又从冲洗液出口13进入冲洗腔8中，如此循环即可对大气侧机械密封7进行降温，在此过程中，氮气管16将给储罐111中的冲洗液进行加压，使得进入冲洗腔8中的冲洗液的压力大于进出水体3中介质的压力。

实施例二：如图5所示，一种密封间压力高于密封腔压力的双端面机械密封旋转喷射泵，与实施例一的区别在于增压装置包括储能罐18，储能罐18与储罐111连通，且储能罐18与储罐111连通处位于储罐111顶部，储罐111中储存有高压气体，且高压气体的气压大于进出水体3中介质的压力。

在储能罐18中充入高压气体，可以增加储能罐18中的压力，将储能罐18与储罐111连通，可以使得储能罐18中的高压气体进入储罐111中对储罐111中的冲洗液进行加压，使得冲洗液的压力可以大于进出水体3中介质的压力。

以上仅是本实用新型的示范性实施方式，而非用于限制本实用新型的保护范围，本实用新型的保护范围由所附的权利要求确定。

Claims (9)

1.一种密封间压力高于密封腔压力的双端面机械密封旋转喷射泵，包括泵体(1)和与泵体(1)连接的端盖(2)，所述端盖(2)一端固定连有进出水体(3)，所述泵体(1)中转动设置有叶轮(4)，所述叶轮(4)上设置有轴套(5)，其特征在于：所述轴套(5)与端盖(2)之间靠近介质侧设置有介质侧机械密封(6)，所述轴套(5)与端盖(2)之间靠近大气侧设置有大气侧机械密封(7)，所述大气侧机械密封(7)包括随轴套(5)一起旋转的大气侧动密封组件(711)和与端盖(2)连接的大气侧静密封组件(712)，所述介质侧机械密封(6)包括随轴套(5)一起旋转的介质侧动密封组件(611)和与端盖(2)连接的介质侧静密封组件(612)，所述端盖(2)、轴套(5)、介质侧机械密封(6)和大气侧机械密封(7)之间形成有用于容纳介质侧机械密封(6)泄露的介质的冲洗腔(8)，所述进出水体(3)上设置有与冲洗腔(8)连通的进口(9)与出口(10)，所述进口(9)与出口(10)之间连通有冲洗液冷却系统，所述冲洗液冷却系统包括换热器(11)，所述换热器(11)上设置有冲洗液入口(12)、冲洗液出口(13)、冷却液入口(14)和冷却液出口(15)，所述冲洗液入口(12)与出口(10)连通，所述冲洗液出口(13)与进口(9)连通，所述冷却液入口(14)与外界冷却液连通，所述冲洗液出口(13)通入冲洗腔(8)中的冲洗液的压力大于进出水体(3)中输送的介质的压力，所述换热器(11)上连通有用于增加换热器(11)中冲洗液压力的增压装置。

2.根据权利要求1所述的密封间压力高于密封腔压力的双端面机械密封旋转喷射泵，其特征在于：所述换热器(11)包括储罐(111)与设置在储罐(111)中的螺旋换热管(112)，所述冲洗液出口(13)与冲洗液进口(9)均与储罐(111)连通，所述冷却液入口(14)与冷却液出口(15)均与螺旋换热管(112)连通，所述冲洗液进口(9)与储罐(111)连通处位于储罐(111)中部，冲洗液出口(13)与储罐(111)连通处位于储罐(111)底部，所述储罐(111)中的冲洗液的深度大于1/2储罐(111)的深度。

3.根据权利要求2所述的密封间压力高于密封腔压力的双端面机械密封旋转喷射泵，其特征在于：所述增压装置包括与储罐(111)连通的氮气管(16)，且氮气管(16)中的气体的气压大于进出水体(3)中介质的压力，所述氮气管(16)上设置有氮气阀门(17)，所述氮气管(16)与储罐(111)连通处位于储罐(111)顶部。

4.根据权利要求2所述的密封间压力高于密封腔压力的双端面机械密封旋转喷射泵，其特征在于：所述增压装置包括储能罐(18)，所述储能罐(18)与储罐(111)连通，且储能罐(18)与储罐(111)连通处位于储罐(111)顶部，所述储罐(111)中储存有高压气体，且高压气体的气压大于进出水体(3)中介质的压力。

5.根据权利要求2所述的密封间压力高于密封腔压力的双端面机械密封旋转喷射泵，其特征在于：所述储罐(111)底部设置有排液阀门(19)。

6.根据权利要求1所述的密封间压力高于密封腔压力的双端面机械密封旋转喷射泵，其特征在于：所述进出水体(3)上设置有与进出水体(3)连通的放液口(20)，所述放液口(20)处可拆卸设置有放液盖(21)。

7.根据权利要求6所述的密封间压力高于密封腔压力的双端面机械密封旋转喷射泵，其特征在于：所述放液口(20)与放液盖(21)之间设置有第一密封圈(22)，所述放液口(20)的开口边缘设置有台阶槽(23)，所述第一密封圈(22)位于台阶槽(23)中，所述放液盖(21)包括插入放液口(20)中的插入部(211)和与放液口(20)端部抵触的固定部(212)，所述第一密封圈(22)与插入部(211)和固定部(212)均相抵。

8.根据权利要求1所述的密封间压力高于密封腔压力的双端面机械密封旋转喷射泵，其特征在于：所述轴套(5)通过螺栓可拆卸设置在叶轮(4)上，所述轴套(5)与叶轮(4)之间设置有第二密封圈(24)。

9.根据权利要求8所述的密封间压力高于密封腔压力的双端面机械密封旋转喷射泵，其特征在于：所述叶轮(4)上设置有密封槽(25)，所述轴套(5)上设置有与密封槽(25)插接配合的密封凸起(26)，所述密封凸起(26)的外壁与密封槽(25)的内壁贴合。