CN221075223U - 机械密封装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型是关于一种机械密封装置，该机械密封装置包括控制系统，控制系统包括差压变送器、控制模块和压力调节模块，差压变送器获取检测容器内部压力与压力调节模块施加压力的压差信号，控制模块在检测信号超出设定区间时，控制压力调节模块调节施加于压盖上的压力值，使得压差信号介于设定区间内。控制系统可以根据容器内部的压力实时控制压盖上的压力，可以根据密封端面之间的载荷变化来调整压盖与容器之间的间隙，避免密封端面之间出现较高磨损或密封效果变差的问题。本实用新型还提供一种包括上述控制系统的机械密封装置。

Description

机械密封装置

技术领域

本实用新型涉及机械密封技术领域，具体而言，涉及一种机械密封装置。

背景技术

对于旋转设备，普通机械密封是在密封面之间设定一定的压力，依靠密封面之间的相互匹配的密封结构紧密接触，达到密封面之间密封的效果。

普通机械密封往往只能在设定的压力下稳定运行，产生的高值端面载荷时，将导致密封端面之间出现较高磨损，缩短密封寿命甚至完全失效，产生低值端面载荷时，则导致密封效果较差。

需要说明的是，在上述背景技术部分实用新型的信息仅用于加强对本实用新型的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服密封端面载荷发生变化时，密封端面之间出现较高磨损或密封效果变差的问题，提供一种机械密封装置。

根据本实用新型的一个方面，提供一种机械密封装置，包括第一设备、第二设备和控制系统，第一设备具有容器，第二设备具有压盖，压盖与容器贴合，且与容器内部连通；控制系统包括差压变送器、控制模块和压力调节模块，差压变送器用于检测容器内部压力与压力调节模块施加压力的压差信号；控制模块与差压变送器电连接，控制模块用于接收压差信号；压力调节模块与控制模块电连接，压力调节模块用于调节施加于压盖上的压力；控制模块还用于在压差信号超出设定区间时，控制压力调节模块调节施加于压盖上的压力值，使得压差信号介于设定区间内。

在本实用新型的一个实施例中，压力调节模块包括高压气罐、第一压力调节阀、缓冲气罐、第二压力调节阀和气缸，第一压力调节阀设于高压气罐与缓冲气罐之间，第二压力调节阀设于缓冲气罐上，气缸与缓冲气罐连通，气缸与压盖接触，第一压力调节阀和第二压力调节阀分别与控制模块电连接，差压变送器用于检测容器内部压力与缓冲气罐压力的压差信号，控制模块在压差信号低于设定区间的最小值时，打开第一压力调节阀且关闭第二压力调节阀，控制模块在压差信号超出设定区间的最大值时，关闭第一压力调节阀且打开第二压力调节阀。

在本实用新型的一个实施例中，气缸提供的压力值始终大于容器内部压力。

在本实用新型的一个实施例中，气缸的数量为多个，多个气缸沿压盖的外缘均匀设置。

在本实用新型的一个实施例中，压盖远离容器的一侧设有挡板，气缸固定于挡板上。

在本实用新型的一个实施例中，压力调节模块包括电缸，电缸与控制模块电连接。

在本实用新型的一个实施例中，容器为回转体，容器能围绕其轴心旋转。

在本实用新型的一个实施例中，差压变送器具有两个测量部，两个测量部分别用于检测容器内部压力和压力调节模块施加的压力。

在本实用新型的一个实施例中，设定区间大于等于8kpa小于等于12kpa。

本实用新型的机械密封装置包括控制系统，控制系统包括差压变送器、控制模块和压力调节模块，差压变送器获取检测容器内部压力与压力调节模块施加压力的压差信号，控制模块在检测信号超出设定区间时，控制压力调节模块调节施加于压盖上的压力值，使得压差信号介于设定区间内。控制系统可以根据容器内部的压力实时控制压盖上的压力，可以根据密封端面之间的载荷变化来调整压盖与容器之间的间隙，避免密封端面之间出现较高磨损或密封效果变差的问题。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本实用新型。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本实用新型的实施例，并与说明书一起用于解释本实用新型的原理。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为本实用新型实施例涉及的机械密封装置的连接框图。

图2为本实用新型实施例涉及的机械密封装置的结构示意图。

图中：1、第一设备，11、容器，111、配合部，2、第二设备，21、压盖，22、挡板，23、安装口，3、控制系统，31、差压变送器，32、控制模块，33、压力调节模块，331、高压气罐，332、第一压力调节阀，333、缓冲气罐，334、第二压力调节阀，335、气缸。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本实用新型将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。此外，附图仅为本实用新型的示意性图解，并非一定是按比例绘制。

虽然本说明书中使用相对性的用语，例如“上”“下”来描述图标的一个组件对于另一组件的相对关系，但是这些术语用于本说明书中仅出于方便，例如根据附图中所述的示例的方向。能理解的是，如果将图标的装置翻转使其上下颠倒，则所叙述在“上”的组件将会成为在“下”的组件。当某结构在其它结构“上”时，有可能是指某结构一体形成于其它结构上，或指某结构“直接”设置在其它结构上，或指某结构通过另一结构“间接”设置在其它结构上。

用语“一个”、“一”、“该”、“所述”和“至少一个”用以表示存在一个或多个要素/组成部分/等；用语“包括”和“具有”用以表示开放式的包括在内的意思并且是指除了列出的要素/组成部分/等之外还可存在另外的要素/组成部分/等；用语“第一”、“第二”和“第三”等仅作为标记使用，不是对其对象的数量限制。

由于机械密封工作可靠、泄露量小、使用寿命长、功率消耗少等特点，在泵、压缩机、反应釜、搅拌器、转盘塔、离心机和过滤机等工艺设备上得到了广泛的应用。为阻止动力输入轴与壳体间介质的泄露，旋转设备大多采用机械密封设计方法。通常，机械密封可分为接触式机械密封和非接触式机械密封两大类。接触式机械密封是在密封面间没有建立润滑手段的密封，它们是依靠密封端面间的微凸体接触紧密地密封住。非接触式机械密封也就是全流体润滑密封，密封端面之间被润滑剂完全分隔开来，并且流体润滑膜是连续的。

普通机械密封往往只能在固定载荷下稳定运行，一旦工作条件发生变化，则可能产生的高值端面载荷或低值端面载荷。高值端面载荷将导致密封端面之间出现较高地磨损，缩短密封寿命甚至完全失效。而低值端面载荷将导致密封效果变差。因此在获得低泄漏的同时，如何降低密封端面间的摩擦、磨损至关重要。

本实用新型实施方式提供一种机械密封装置。如图1和图2所示，该机械密封装置包括第一设备1、第二设备2和控制系统3，第一设备1具有容器11；第二设备2具有压盖21，压盖21与容器11贴合，且与容器11内部连通；控制系统3包括差压变送器31、控制模块32和压力调节模块33，差压变送器31伸入容器11内，差压变送器31用于获取检测容器11内部压力与压力调节模块33施加压力的压差信号；控制模块32与差压变送器31电连接，控制模块32用于接收压差信号；压力调节模块33与控制模块32电连接，压力调节模块33用于调节施加于压盖21上的压力；控制模块32还用于在第一检测信号超出设定区间时，控制压力调节模块33调节施加于压盖21上的压力值，使得压差信号介于设定区间内。

该机械密封装置包括控制系统3，控制系统3包括差压变送器31，差压变送器31获取检测容器11内部压力与压力调节模块施加压力的压差信号，控制模块32在压差信号超出设定区间时，控制压力调节模块33调节施加于压盖21上的压力值，使得压差信号介于设定区间内。控制系统3可以根据容器11内部的压力实时控制压盖21上的压力，可以根据密封端面之间的载荷变化来调整压盖21与容器11之间的间隙，避免密封端面之间出现较高磨损或密封效果变差的问题。

该机械密封装置不局限于旋转设备上，也可以应用于静态设备上。下面结合具体的实施例对本实用新型实施方式所涉及的机械密封装置进行详细说明。

以旋转设备为例进行说明，第一设备1具有容器11，容器11为回转体，容器11能围绕其轴心旋转。容器11设有配合部111，第二设备2具有压盖21，压盖21与配合部111贴合在一起。压盖21还设有挡板22，挡板22设于远离压盖21容器11的一侧，气缸335固定于挡板22上，气缸335的固定部安装于挡板22上，活动部穿过挡板22与压盖21接触。第二设备2在挡板22远离容器11的一侧设有安装口23，差压变送器31一端固定于安装口23上，用于检测所述容器内部压力，另一端固定于缓冲气罐333上，用于检测缓冲气罐内部的压力。可以理解的是，差压变送器31不旋转，这样可以准确地反应容器内部压力与缓冲气罐压力的压差信号。

如图1和图2所示，控制系统3用于控制第一设备1的容器11与第二设备2的压盖21之间的压力，容器11的密封端面与压盖21的密封端面贴合在一起，控制系统3包括差压变送器31、控制模块32和压力调节模块33，差压变送器31伸入容器11内，可以获取检测容器11内部的压差信号，控制模块32与差压变送器电连接，可以接收压差信号。压力调节模块33与控制模块32电连接，控制模块32可以控制压力调节模块33用于调节施加于压盖21上的压力。

压力调节模块33包括高压气罐331、第一压力调节阀332、缓冲气罐333、第二压力调节阀334和气缸335，气缸335与压盖21远离容器11的一面接触，气缸335的数量为多个，多个气缸335沿压盖21的外缘均匀设置。可以通过调节气缸335的推力，来调节施加于压盖21上的压力。气缸335通过管路与缓冲气罐333连通，缓冲气罐333上与气缸335之间的管路上设有第二压力调节阀334，高压气罐331与缓冲气罐333之间的管路上设有第一压力调节阀332，可以通过控制第二压力调节阀334的开度，控制进入气缸335的气流量，可以通过控制第一压力调节阀332的开度，控制进入缓冲气罐333的气流量。

第一压力调节阀332和第二压力调节阀334可以设置为电磁阀，将第一压力调节阀332和第二压力调节阀334分别与控制模块32电连接，通过控制模块32控制第一压力调节阀332的开启和关闭，以及第二压力调节阀334的开启和关闭。

差压变送器31检测容器11内部压力与缓冲气罐333压力的压差信号，控制模块32在压差信号低于设定区间的最小值时，打开第一压力调节阀332且关闭第二压力调节阀334，高压气罐331向缓冲气罐333注入高压气体，升高缓冲气罐333内的气体气压，从而提高进入气缸335的气体压力。控制模块32在压差信号超出设定区间的最大值时，关闭第一压力调节阀332且打开第二压力调节阀334，将缓冲气罐333内的气体释放至外部，可以降低进入气缸335的气体压力。需要说明的是，气缸335的压力值始终大于压差信号。

在其他可实现的实施例中，压力调节模块33也可以包括电缸，电缸与控制模块32电连接。根据压差信号的大小调节加载于电缸上的电压大小，使得压差信号被调节至设定区间内。

可以将高压气罐331内的气体压力设置为0.6Mpa，设定区间设置为8kpa-12kpa，压差信号介于8kpa-12kpa之间时，关闭第一压力调节阀332和第二压力调节阀334。压差信号超过12kpa时，打开第二压力调节阀334，压差信号小于8kpa时，打开第一压力调节阀332和第二压力调节阀334。

需要说明的是，控制模块32通常识别的是电信号，因此需要将设定区间设置为8kpa-12kpa转换为电信号，8kpa-12kpa对应的电流大小是4mA-20mA。

在具体应用中，第一设备1可以是氢氧化锂回转窑，第二设备2可以是进料螺旋输送机，压盖21设于进料螺旋输送机上，容器11设于氢氧化锂回转窑上，通过电机可以驱动氢氧化锂回转窑旋转。该机械密封装置可以防止空气内漏至容器11内，使氢氧化锂发生变质。第一设备1还可以是锂辉石酸化回转窑，该机械密封装置可以防止容器11内部的腐蚀性气体外泄，造成环境污染。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里实用新型的实用新型后，将容易想到本实用新型的其它实施方案。本申请旨在涵盖本实用新型的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本实用新型的一般性原理并包括本实用新型未实用新型的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本实用新型的真正范围和精神由所附的权利要求指出。

Claims (9)

1.一种机械密封装置，其特征在于，包括：

第一设备，所述第一设备具有容器；

第二设备，所述第二设备具有压盖，所述压盖与所述容器贴合，且与所述容器内部连通；

控制系统，包括差压变送器、控制模块和压力调节模块，差压变送器用于检测容器内部压力与压力调节模块施加压力的压差信号；控制模块与所述差压变送器电连接，所述控制模块用于接收所述压差信号；压力调节模块与所述控制模块电连接，所述压力调节模块用于调节施加于压盖上的压力；所述控制模块还用于在所述压差信号超出设定区间时，控制所述压力调节模块调节施加于压盖上的压力值，使得所述压差信号介于设定区间内。

2.根据权利要求1所述的机械密封装置，其特征在于，所述压力调节模块包括高压气罐、第一压力调节阀、缓冲气罐、第二压力调节阀和气缸，所述第一压力调节阀设于所述高压气罐与缓冲气罐之间，所述第二压力调节阀设于所述缓冲气罐上，所述气缸与所述缓冲气罐连通，所述气缸与压盖接触，所述第一压力调节阀和所述第二压力调节阀分别与所述控制模块电连接，所述差压变送器用于检测容器内部压力与所述缓冲气罐压力的压差信号，所述控制模块在所述压差信号低于设定区间的最小值时，打开所述第一压力调节阀且关闭第二压力调节阀，所述控制模块在所述压差信号超出所述设定区间的最大值时，关闭所述第一压力调节阀且打开第二压力调节阀。

3.根据权利要求2所述的机械密封装置，其特征在于，所述气缸的提供的压力值始终大于所述容器内部压力。

4.根据权利要求3所述的机械密封装置，其特征在于，所述气缸的数量为多个，多个所述气缸沿压盖的外缘均匀设置。

5.根据权利要求2所述的机械密封装置，其特征在于，所述压盖远离所述容器的一侧设有挡板，所述气缸固定于所述挡板上。

6.根据权利要求1所述的机械密封装置，其特征在于，所述压力调节模块包括电缸，所述电缸与所述控制模块电连接。

7.根据权利要求1所述的机械密封装置，其特征在于，所述容器为回转体，所述容器能围绕其轴心旋转。

8.根据权利要求1所述的机械密封装置，其特征在于，所述差压变送器具有两个测量部，两个所述测量部分别用于检测所述容器内部压力和所述压力调节模块施加的压力。

9.根据权利要求3所述的机械密封装置，其特征在于，所述设定区间大于等于8kpa小于等于12kpa。