CN2681877Y - 一种热磨机的机械密封装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及中密度纤维板生产线上的纤维制备工段的热磨机结构，特别是涉及主轴转动磨盘为大直径磨盘的热磨机的主轴与磨室体的密封形式，这是一种通过两块密封元件垂直于主轴的、光洁而平直的表面相互贴合，并作相对转动，通过液体介质在转动平面之间形成液体膜从而构成的密封装置。具体结构是由密封芯件[201]、密封套[202]、动环[203]、静环[204]、弹簧[205]和密封冷却水系统等组成。应用本实用新型技术后可以防止热磨机磨室中的高压蒸汽与纤维的泄漏，还具有提高生产效率、降低生产成本、改善纤维质量、降低能耗等好处。

Description

一种热磨机的机械密封装置

技术领域

本实用新型涉及中密度纤维板生产线上的纤维制备工段的热磨机结构，特别是涉及主轴转动磨盘为大直径磨盘的热磨机的主轴与磨室体的密封形式。

技术背景

在以往的中密度纤维板生产线中，热磨机磨盘直径不大，密封采用传统的盘根密封，使用寿命短，工作效率低，能耗大，对于大直径磨盘的密封更是困难，许多人都在寻找更为有效的办法，为了解决上述的不足，必须改进密封形式，提高生产效率，所以，设计一种新的、高效的、可靠的热磨机密封成为本实用新型的目的所在。

发明内容

本实用新型所述的热磨机机械密封的工作原理是由两块密封元件垂直于主轴的、光洁而平直的表面相互贴合，并作相对转动通过有液体介质在转动平面之间形成液体膜从而构成的密封装置。本实用新型是通过如下的具体技术措施实现的：一种热磨机的机械密封装置，它由密封芯件201、密封套202、动环203、静环204、弹簧205和密封冷却水系统等组成。它是靠弹簧205和密封介质(水)的压力在旋转的动环203和静环204的接触表面(端面)上产生适当的压紧力，使这两个端面紧密贴合，端面间维持一层极薄的液体膜而达到密封的目的，动环203通过动环密封圈206、鍵207固定在主轴上，随轴转动，静环204通过销208、弹簧205固定在压盖209上，静止不动，静环204和动环203的接触端面在弹簧205及密封液体压力的共同作用下紧密贴合。热磨机运转时，动环203随轴旋转，于是动环203与静环204端面间发生相对运动，由于它们之间贴合很紧并维持一层极薄的液体膜，从而达到良好的密封效果，静环204与压盖209之间的静密封是靠密封圈实现的，动环与主轴之间的密封是由动环密封圈206来保证的，当端面磨损时能作轴向移动来补偿磨损。工作时，动环203受液体和弹簧205压力的作用紧密贴合在静环204上作相对旋转运动，并可作补偿磨损的轴向移动。这层液体膜具有流体动压力与静压力，起着润滑和平衡压力的作用。

机械密封装置工作时，由于动环203和静环204密封面不断产生摩擦热使摩擦付温度升高，当温度高达一定值后，会使摩擦付及其他另件老化变形，失去密封性能，影响使用寿命，为了消除这些不良影响，必须对机械密封装置采取适宜的冷却措施，机械密封冷却水系统是该实用新型技术的组成部分，冷却水进口为210，冲洗水进口为211，冷却水与冲洗水均为过滤后经多级泵的增压水，该系统利用高压水流冲洗密封端面，带走摩擦热并防业杂质颗粒积聚；另一方面冷却摩擦付，软化的冷却水经截止阀301、粗过滤器302、电磁阀303进入高位水箱304，水箱上设有和液位306报警，然后进入热磨机旁的水控制柜，经截止阀307、电磁阀308到达多级水泵311，管路上有温度计309和压力表310显示，起动时，电磁阀自动接通供水，水泵一旦停止，电磁阀即关闭。增压后的水压有压力表312显示，流经双过滤器313，如果水中有杂质堵塞滤芯，发讯器报警，人工可快速切换，并更换堵塞的滤芯，管路上配有压力继电器314、单向阀315及球阀316，此时压力水路分成三路，一路经节流阀328、流量计329、单向阀332进入机械密封密封口，起清洗作用，该管路有差压控制器333、压力表330、压力继电器331，用以保证清洗水的流量和压力满足要求；另一路经节流阀335、流量计336及压力表337进入热磨机机械密封冷却口，通过机械密封后流经流量控制开关341，流量控制开关带有电接点，当水流量低于设置值即报警，温度表339显示机械密封出口的水温，压力表339显示机械密封出口的水压力。背压阀342用于维持机械密封的出水口具有一定压力，亦为使其压力高于热磨室内的蒸汽压力。从背压阀排出的水可排入水沟，也可循环冷却使用。再有一路则为备用。

为了防止意外停电或多级泵故障，本密封冷却水系统设有蓄能器317及排水球阀318，刚开机时，压力水压入蓄能器几秒钟后，通入压缩空气，压缩空气经过三联件326、电磁阀324、压力开关323、单向阀320进入蓄能器，该管路有电接点压力表，当压力到了设定压力后，压力表发出信号，电磁阀324换向，压缩空气停止进入，然后起动多级水泵，压力水进入蓄能器备用，当突然停电，蓄能器中压力水释放，使密封冷却水能继续供给几分钟，以保护机械密封不受损坏。密封冷却水系统必须在热磨机通入蒸动，热磨机停车后，蒸汽也停止供给后，多级水泵仍需运转60分钟才能停止(通过时间继电器计时)。

使用本实用新型的技术后可以防止热磨机磨室中的高压蒸汽与纤维的泄漏，具体地说有三方面好处：其一、提高生产效率。根据使用情况，机械密封的使用寿命一般约为二年，而传统的盘根式密封，工作一个月左右就要更换一次，这样就大大减少了维修的时间，提高工作效率，降低了生产成本。其二、改善纤维质量，因采用机械密封，动盘悬臂短，结构紧凑，振动小，保证了动盘工作时的运动精度，提高了纤维均匀性。其三、降低能耗。由于机械密封摩擦阻力很小，较传统盘根密封比，大大降低能耗，且机械密封渗漏远远小于盘根密封，有利于纤维干燥，节约干燥能耗。

附图说明

图1：热磨机的结构(磨盘及机械密封装置部位)示意图；

图2：热磨机机械密封装置结构示意图；

图3：热磨机机械密封冷却水系统原理图；

附图中各图示标记分别表示：

1---热磨机大直径磨盘总成             2---热磨机机械密封装置

3---热磨机主轴

201----密封芯件                      202----密封套

203----动环                          204----静环

205----弹簧                          206----动环密封圈

207----鍵                            208----销

209----压盖

301----截止阀                        302----粗过滤器

303----电磁阀                    304----高位水箱

305----电接点温度计              306----液位计

307----截止阀                    308----电磁阀

309----温度计                    310----压力表

311----多级水泵                  312----压力表

313----双过滤器                  314----压力继电器

315----单向阀                    316----球阀

317----蓄能器                    318----排水球阀

319----压力表                    320----单向阀

321----安全阀                    322----消声器

323----压力开关                  324----电磁阀

325----消声器                    326----三联件

327----压水表                    328----节流阀

329----流量计                    330----压力表

331----压力继电器                332----单向阀

333----差压控制器                334----球阀

335----节流阀                    336----流量计

337----压力表                    338----温度计

339----压力表                    340----单向阀

341----控制开关                  342----背压阀

具体实施方式

一种按图2的结构安装起来的直径为1270毫米的大直径磨盘的热磨机机械密封装置，其动环203通过动环密封圈206、鍵207固定在主轴上，随轴转动，静环204通过销208、弹簧205固定在压盖209上，静止不动，静环204和动环203的接触端面在弹簧205及密封液体压力的共同作用下紧密贴合。热磨机运转时，动环203随轴旋转，于是动环203与静环204端面间发生相对运动，为了带走相对运动的摩擦热量和磨损微粒，温度小于27度的软化的冷却水经32毫米通径的J11w-16P截止阀301、PLF.BH-C110双筒粗过滤器302、ZDFC型多功能电磁阀303进入高位水箱304，水箱上设有温度305和液位306报警，然后进入热磨机旁的水控制柜，经J11w-25P截止阀307、电磁阀308到达多级水泵311，管路上有温度计309和压力表310显示，起动时，电磁阀自动接通供水，水泵一旦停止，电磁阀即关闭。增压后的水压有压力表312显示，流经双过滤器313，如果水中有杂质堵塞滤芯，发讯器报警，人工可快速切换，并更换堵塞的滤芯，管路上配有DS-117型压力继电器314、单向阀315及球阀316，此时压力水路分成三路，一路经L21w-25节流阀328、流量计329、单向阀332进入机械密封密封口，起清洗作用，该管路有差压控制器333、压力表330、压力继电器331，用以保证清洗水的流量和压力满足要求；另一路经节流阀335、流量计336及压力表337进入热磨机机械密封冷却口，通过机械密封后流经DW181C型流量控制开关341，流量控制开关带有电接点，当水流量低于设置值即报警，温度表339显示机械密封出口的水温，压力表339显示机械密封出口的水压力。背压阀342用于维持机械密封的出水口具有一定压力，亦为使其压力高于热磨室内的蒸汽压力。从背压阀排出的水可排入水沟，也可循环冷却使用。再有一路则为备用。此外，进入密封装置内部起密封作用的冷却水，由于水压力比蒸汽压力高0.5~2公斤/平方厘米，高压水经密封前端缝隙不断渗入热磨室形成水封，阻止蒸汽和纤维外漏，通过调整密封缝隙的大小，可以改变高压水的流量，通常渗入水量小于1~2升/分就可以达到良好的密封效果。

Claims (3)

1、一种用于大直径主轴磨盘的热磨机的机械密封装置，其特征在于它是由密封芯件[201]、密封套[202]、动环[203]、静环[204]、弹簧[205]、动环密封圈[206]、键[207]、销[208]、压盖[209]和密封冷却水系统的截止阀[301]、粗过滤器[302]、电磁阀[303]、高位水箱[304]，温度报警器[305]、液位报警器[306]、截止阀[307]、电磁阀[308]、、温度计[309]、压力表[310]，多级水泵[311]、压力表[312]、双过滤器[313]、压力继电器[314]、单向阀[315]、球阀[316]、蓄能器[317]、排水球阀[318]、温度计[319]、单向阀[320]、安全阀[321]、消声器[322]、压力开关[323]、电磁阀[324]、消声器[325]、三联件[326]、压力表[327]、节流阀[328]、流量计[329]、压力表[330]、压力继电器[331]、单向阀[332]、差压控制器[333]、球阀[334]、节流阀[335]、流量计[336]、压力表[337]、压力表[338]、温度计[339]、单向阀[340]、流量控制开关[341]、背压阀[342]等组成，其中：动环[203]通过动环密封圈[206]、键[207]固定在主轴上，静环[204]通过销[208]、弹簧[205]固定在压盖[209]上，静环[204]和动环[203]的接触端面在弹簧[205]及密封液体压力的共同作用下紧密贴合并维持一层极薄的液体膜，

2、根据权利要求1所述的热磨机的机械密封装置，其特征在于所述密封内部的水压力比蒸汽压力高0.5-2公斤/平方厘米，

3、根据权利要求1所述的热磨机的机械密封装置，其特征在于所述的高压冷却水的渗入流量通常小于1-2升/分。