CN218913050U

CN218913050U - 一种液力透平机械密封冲洗结构

Info

Publication number: CN218913050U
Application number: CN202223068644.3U
Authority: CN
Inventors: 温询; 白小榜; 罗绍华; 姬亚亚
Original assignee: Chongqing Pump Industry Co Ltd
Current assignee: Chongqing Pump Industry Co Ltd
Priority date: 2022-11-19
Filing date: 2022-11-19
Publication date: 2023-04-25
Anticipated expiration: 2032-11-19

Abstract

本实用新型涉及一种液力透平机械密封冲洗结构，包括泵体、泵轴以及连接在泵体一端的泵盖，泵体内具有过流腔，过流腔内设有叶轮；叶轮的吸入口和出水口之间通过叶轮流道相连通；所述泵轴上在泵盖的自由端可滑动连接有机械密封，机械密封与泵盖之间设有机械密封腔；机械密封腔与过流腔相连通；叶轮流道和过流腔之间开设有第一冲洗流道，机械密封上开设有第二冲洗流道，所述第二冲洗流道与泵体外的低压区相连通。本实用新型将冲洗过机械密封腔的冲洗介质引入泵体外的低压区，改变了叶轮流道和机械密封腔之间的冲洗介质流向；这样，在透平工况下对机械密封进行冲洗，保证冲洗效果的同时，降低了机械密封腔内的工作压力，延长了机械密封的使用寿命。

Description

一种液力透平机械密封冲洗结构

技术领域

本实用新型属于泵冲洗技术领域，具体涉及一种液力透平机械密封冲洗结构。

背景技术

机械密封是一种依靠弹性元件对静、动环端面密封副的预紧和介质压力与弹性元件压力的压紧而达到密封的轴向端面密封装置；其中动环和静环的端面组成一对摩擦副，动环靠密封腔中液体的压力和弹性元件的推力使其压紧在静环端面上，并在两环端面上产生适当的比压和保持一层极薄的液体膜而达到密封的目的。而密封腔中的密封介质含有颗粒、杂质，因结晶的析出，颗粒、杂质的沉淀，会使机械密封的动、静环失去浮动性，弹簧失灵。颗粒、杂质进入摩擦副会加剧摩擦的磨损，导致机械密封的迅速破坏。故需要对机械密封进行清洗。例如现有专利CN110953195A所提供的泵的机械密封冲洗方法和系统，采用预设温度的冲洗液并以预设压力通入待清洗的机械密封腔，进行冲洗；其中预设压力大于机械密封腔内的运作压力。

机械密封在水泵上多有应用以防止泵轴贯穿处漏液；现有的水泵上使用的机械密封冲洗方式，一般是在整个流道的适压位置处取水，利用机封冲洗水管道连通至机械密封以简化机封的冲洗结构。

但是，当离心泵反转作为透平使用时，请参见图1，原泵出口变成透平进口11，泵进口变成透平出口12，此时透平进口介质的压力值为P₁（高压）；而透平出口存在较高的管路背压，其值为P₃（高压）；申请人尝试了如图1中的冲洗管路10 的连接形式来实施机械密封的冲洗，即从透平进口11附近取水至机械密封，并连通至泵内的过流腔，但发现这样就会使得机械密封腔内的运作压力P₂较大，液体从透平进口11经机械密封流入泵内过流腔，即P₁＞P₂＞P₃，机械密封腔内的运作压力P₂过大，导致机械密封容易损坏。

发明内容

针对现有技术的上述不足，本实用新型要解决的技术问题是提供一种液力透平机械密封冲洗结构，避免透平工况时采用的机械密封冲洗方式会造成机械密封腔内压力过大以致机械密封容易损坏的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

一种液力透平机械密封冲洗结构，包括泵体、泵轴以及扣合连接在泵体一端的泵盖，所述泵体和泵盖相互扣合的空间内形成有过流腔，泵体上开设有与过流腔连通的透平出口和透平进口；过流腔内设有可转动的叶轮；叶轮的吸入口与透平出口相连通，叶轮的出水口与透平进口相连通；所述吸入口和出水口之间通过叶轮流道相连通；进一步完善泵轴可转动穿过泵盖并与叶轮同步转动相连，泵盖外侧固定连接有套设在泵轴外侧的机械密封，所述机械密封与泵盖之间形成有机械密封腔；所述机械密封腔与所述过流腔通过泵轴与泵盖之间的间隙连通；叶轮朝向泵盖的一面上开设有第一冲洗流道并通过第一冲洗流道连通所述叶轮流道和过流腔，所述机械密封上开设有第二冲洗流道，所述第二冲洗流道的内端与机械密封腔相连通；所述第二冲洗流道的外端外接低压区以在运行时可使进入机械密封腔内的液体沿第二冲洗流道向外流动。

进一步地，所述泵轴与泵盖之间的间隙位置处设有减压装置，所述减压装置套在泵轴外侧并与泵盖固定连接。

进一步地，所述减压装置为截流减压套。

进一步地，所述第二冲洗流道与低压区之间通过冲洗管路相连通，所述冲洗管路上靠近低压区的位置设置有可开闭的阀门。

进一步地，叶轮朝向泵盖的一面上凸起设有一圈密封部并与泵盖密封接触，所述一圈密封部与泵轴同轴以使机械密封腔与密封部以内的过流腔部分连通；所述第一冲洗流道位于所述一圈密封部内以使叶轮通道与密封部以内的过流腔部分连通。

相比现有技术，本实用新型具有如下有益效果：

1、实施例的一种液力透平机械密封冲洗结构，在透平工况下对机械密封进行冲洗，改变叶轮流道和机械密封腔之间的冲洗介质流向，将冲洗过机械密封腔的冲洗介质引入泵体外的低压区；这样，保证冲洗效果的同时，降低了机械密封腔内的工作压力，延长了机械密封的使用寿命。

2、本实用新型的一种液力透平机械密封冲洗结构，在高压的冲洗介质进入机械密封腔之前设置减压装置，进一步降低机械密封腔内的压力，且该减压装置可根据机械密封腔之前的压力来进行相应地灵活设置。

附图说明

图1为原试用的机械密封冲洗结构的结构示意图；

图2为实施例的一种液力透平机械密封冲洗结构的结构示意图；

其中，泵体1，透平出口11，透平进口12，泵轴2，泵盖3，过流腔4，吸入口51，出水口52，叶轮流道53，机械密封6，机械密封腔7，第一冲洗流道81，第二冲洗流道82，减压装置9，冲洗管路10。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步的详细说明。

请参见图2，具体实施例的一种液力透平机械密封冲洗结构，包括泵体1、泵轴2以及扣合连接在泵体1一端的泵盖3，所述泵体和泵盖3相互扣合的空间内形成有过流腔4，泵体1上开设有与过流腔4连通的透平出口11和透平进口12；过流腔4内设有可转动的叶轮；叶轮的吸入口51与透平出口11相连通，叶轮的出水口52与透平进口12相连通；所述吸入口51和出水口52之间通过叶轮流道53相连通；泵轴2可转动穿过泵盖3并与叶轮同步转动相连，泵盖3外侧固定连接有套设在泵轴2外侧的机械密封6，所述机械密封6与泵盖3之间形成有机械密封腔7；所述机械密封腔7与所述过流腔4通过泵轴2与泵盖3之间的间隙连通；叶轮朝向泵盖3的一面上开设有第一冲洗流道81并通过第一冲洗流道81连通所述叶轮流道53和过流腔4，所述机械密封6上开设有第二冲洗流道82，所述第二冲洗流道82的内端与机械密封腔7相连通；所述第二冲洗流道82的外端外接低压区（图中未示出）以在运行时可使进入机械密封腔7内的液体沿第二冲洗流道82向外流动。

实施例的一种液力透平机械密封冲洗结构，在透平工况下对机械密封6进行冲洗，改变叶轮流道53和机械密封腔7之间的冲洗介质流向，将冲洗过机械密封腔7的冲洗介质引入泵体1外的低压区；这样，保证冲洗效果的同时，降低了机械密封腔7内的工作压力，延长了机械密封6的使用寿命。

当透平进口12处的高压冲洗介质的压力值为P₁时，机械密封腔7内的工作压力为P₂，透平出口处较高的管路背压值仍旧为P₃，但由于改变介质流向并将冲洗介质引入了低压区（其压力值为P4），各处的压力值大小关系就变成，P₁＞P₃＞P₂＞P₄，这样就降低了机械密封腔7内的工作压力。实施时，叶轮朝向泵盖3的一面上凸起设有一圈密封部并与泵盖3密封接触，所述一圈密封部与泵轴2同轴以使机械密封腔7与密封部以内的过流腔部分连通，所述第一冲洗流道81位于所述一圈密封部内以使叶轮流道53与密封部以内的过流腔部分连通，可以更准确地保障压力关系，确保介质流向。

需要说明的是，透平出口11即为正常使用状态的泵进口，透平进口12即为泵进口。所述低压区可以是直连于外界，即常压，也可以是连接于泵上的其它低压区以便介质的再利用，比如排污管或排污沟。

请继续参见图2，其中，所述泵轴2与泵盖3之间的间隙位置处设有减压装置9，所述减压装置9套在泵轴2外侧并与泵盖3固定连接。

这样，在高压的冲洗介质进入机械密封腔7之前设置减压装置9，进一步降低机械密封腔7内的压力，且该减压装置9可根据机械密封腔7之前的压力来进行相应地灵活设置。

实施时，所述减压装置9为截流减压套。

其中，所述第二冲洗流道82与低压区之间通过冲洗管路10相连通，所述冲洗管路10上靠近低压区的位置设置有可开闭的阀门。

请参见图1和图2，相较于原试用的冲洗结构，将透平进口12和机械密封腔7之间在泵体1外通过冲洗管路10相连通，本实用新型将冲洗管路10用于机械密封腔7和泵体1外的低压区相连通，改变了冲洗管路10内的介质流向，进一步改变了整个冲洗结构内的冲洗介质流向。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims

1.一种液力透平机械密封冲洗结构，包括泵体、泵轴以及扣合连接在泵体一端的泵盖，所述泵体和泵盖相互扣合的空间内形成有过流腔，泵体上开设有与过流腔连通的透平出口和透平进口；过流腔内设有可转动的叶轮；叶轮的吸入口与透平出口相连通，叶轮的出水口与透平进口相连通；所述吸入口和出水口之间通过叶轮流道相连通；其特征在于：泵轴可转动穿过泵盖并与叶轮同步转动相连，泵盖外侧固定连接有套设在泵轴外侧的机械密封，所述机械密封与泵盖之间形成有机械密封腔；所述机械密封腔与所述过流腔通过泵轴与泵盖之间的间隙连通；叶轮朝向泵盖的一面上开设有第一冲洗流道并通过第一冲洗流道连通所述叶轮流道和过流腔，所述机械密封上开设有第二冲洗流道，所述第二冲洗流道的内端与机械密封腔相连通；所述第二冲洗流道的外端外接低压区以在运行时可使进入机械密封腔内的液体沿第二冲洗流道向外流动。

2.根据权利要求1所述一种液力透平机械密封冲洗结构，其特征在于：所述泵轴与泵盖之间的间隙位置处设有减压装置，所述减压装置套在泵轴外侧并与泵盖固定连接。

3.根据权利要求2所述一种液力透平机械密封冲洗结构，其特征在于：所述减压装置为截流减压套。

4.根据权利要求1所述一种液力透平机械密封冲洗结构，其特征在于：所述第二冲洗流道与低压区之间通过冲洗管路相连通，所述冲洗管路上靠近低压区的位置设置有可开闭的阀门。

5.根据权利要求1所述一种液力透平机械密封冲洗结构，其特征在于：叶轮朝向泵盖的一面上凸起设有一圈密封部并与泵盖密封接触，所述一圈密封部与泵轴同轴；所述第一冲洗流道位于所述一圈密封部的内侧。