一種雙端面機封密封液強制循環系統的製作方法

2023-10-27 17:41:07 2

本實用新型涉及雙端面機封密封技術領域，尤其涉及一種雙端面機封密封液強制循環系統。

背景技術：

眾所周知的，雙端面機封的作用是將密閉空間內的物料與外界隔離，即實現密封，其應用的工況特點是有旋轉軸以及密閉空間具有一定的壓力、溫度或者含有固態物質。

目前，雙端面機封廣泛應用於化學化工、石油石化、醫藥製藥、天然氣、紙漿紙業、鋼鐵及工礦等領域。比如化工企業常用的攪拌釜，釜內具有一定的壓力和溫度，雙端面機封安裝於攪拌軸(旋轉軸)上，將攪拌釜內的化學物料與外界隔離，讓化學物料在合適的壓力和溫度條件下混合併進行化學反應。

雙端面機封實現密封必須具備的條件是：雙端面機封密封腔內具有高於密閉空間壓力0.1～0.2MPa左右且壓力穩定、溫度適當的密封液。其中密封液的作用包括下面兩個方面：第一方面是確保雙端面機封動靜環(摩擦副)之間有一層由乾淨密封液形成的液膜，使動靜環處於非直接接觸摩擦狀態，降低動靜環摩擦係數，減少摩擦熱，提高雙端面機封使用壽命。需要說明的是，密封液必須壓力穩定且高於密閉空間壓力0.1～0.2MPa左右，正是由於密封液壓力高於密閉空間壓力，而液體總是從壓力高的地方往壓力低的地方流動，從而確保進入雙端面機封動靜環之間的一定是乾淨的密封液，因而避免密閉空間的固態物質進入雙端面機封的動靜環之間導致動靜環摩擦損壞。第二方面是帶走摩擦產生的熱量以及雙端面機封動靜環附近的熱量，提高機封的使用壽命。簡而言之，密封液壓力的穩定、動靜環之間液膜的形成以及雙端面機封摩擦副附近熱量能被及時帶走是雙端面機封穩定運行的前提條件，這是密封液供給系統必須能夠實現的前提條件。

目前國內密封液供給系統主要由帶冷卻盤管的虹吸罐(密封液罐)、儀表及相應的管路構成。雙端面機封動靜環摩擦產生的熱量以及動靜環附近的熱量主要靠密封液供給系統不同部位的密封液溫差所形成的自然流動帶走，即熱的液體上升，冷的液體下沉，換熱效率低下。另外，儘管有的雙端面機封軸套上自帶螺旋葉片，可以適當輔助改善換熱狀況但總體換熱效率仍然低下。國內密封液供給系統能滿足密封液壓力的穩定，其存在的主要問題及影響是：換熱效率低下導致雙端面機封動靜環摩擦產生的熱量以及動靜環附近的熱量不能及時被密封液帶走，而過熱的密封液不利於雙端面機封動靜環之間形成良好的液膜，從而導致雙端面機封的使用壽命短，可靠性差，這些都是本領域技術人員所不期望見到的。

技術實現要素：

針對上述存在的問題，本實用新型公開了一種雙端面機封密封液強制循環系統，其中，包括：

雙端面機封；

密封液罐，通過管路與所述雙端面機封連接，用於儲存密封液；

冷卻裝置，設置於所述密封液罐內部，用於降低所述密封液罐中密封液的溫度；

循環磁力泵，設置於所述雙端面機封和所述密封液罐之間的管路上，以控制所述密封液在雙端面機封和所述密封液罐之間循環流動。

上述的雙端面機封密封液強制循環系統，其中，還包括：

液位指示器，設置於所述密封液罐上，以檢測所述密封液罐中密封液的液位。

上述的雙端面機封密封液強制循環系統，其中，還包括：

壓力表，與所述密封液罐連接，以監測所述強制循環系統中密封液的壓力。

上述的雙端面機封密封液強制循環系統，其中，所述壓力表和所述密封液罐之間還設置有開關閥。

上述的雙端面機封密封液強制循環系統，其中，還包括：

溫度計，設置於所述密封液罐上，以監測所述強制循環系統中密封液的溫度。

上述的雙端面機封密封液強制循環系統，其中，還包括：

液位開關，分別與所述強制循環系統所應用的生產系統的主馬達和所述循環磁力泵的馬達連接，以監測所述強制循環系統的密封液的液位，並當所述密封液液位低於設定的液位時，停止所述生產系統的主馬達和所述循環磁力泵的馬達的運轉。

上述的雙端面機封密封液強制循環系統，其中，所述冷卻裝置為盛放有冷卻液的冷卻盤管。

上述的雙端面機封密封液強制循環系統，其中，所述冷卻盤管上方設置有冷卻液出液口，所述冷卻盤管下方設置有冷卻液進液口。

上述的雙端面機封密封液強制循環系統，其中，所述密封液罐上方還設置有進氣口、密封液進液口以及出氣口。

上述的雙端面機封密封液強制循環系統，其中，所述循環磁力泵包括泵體、前蓋、葉輪組件、隔離套、外磁組件、口環、連接法蘭、O形圈、進出口接管及馬達。

上述實用新型具有如下優點或者有益效果：

1、工藝流程更先進，換熱效率顯著提高，密封液溫度控制更穩定可靠，同時，系統壓力也更易維持穩定，即雙端面機封密封液強制循環系統與現有技術中的密封液供給系統相比穩定性和可靠性均具有顯著提高；

2、循環磁力泵作為雙端面機封密封液強制循環系統的核心設備，由於零洩漏和高承壓設計，使本系統在實現密封液強制循環的前提下，壓力也能保持穩定可靠。

3、雙端面機封密封液強制循環系統工藝流程先進可靠，循環磁力泵及各設備運行穩定。

4、可以顯著提高雙端面機封的使用壽命和可靠性，降低維修頻率，提高生產效率。

附圖說明

通過閱讀參照以下附圖對非限制性實施例所作的詳細描述，本實用新型及其特徵、外形和優點將會變得更加明顯。在全部附圖中相同的標記指示相同的部分。並未可以按照比例繪製附圖，重點在於示出本實用新型的主旨。

圖1是本實用新型實施例中雙端面機封密封液強制循環系統的原理示意圖；

圖2是本實用新型實施例中雙端面機封密封液強制循環系統的立體結構圖；

圖3是本實用新型實施例中循環磁力泵的結構示意圖。

具體實施方式

本實用新型雙端面機封密封液強制循環系統原理主要是：通過連通的管路，使滿足壓力要求的密封液在帶冷卻盤管的密封液罐，循環磁力泵及雙端面機封之間進行循環，並在密封液罐內，與流經冷卻盤管的冷卻液進行間接換熱從而帶走雙端面機封摩擦副附近的熱量，確保雙端面機封穩定可靠地工作。

本實用新型的雙端面機封密封液強制循環系統可以在0～6MPa的壓力及-20～150℃溫度下穩定可靠運行，並且，隨著核心設備循環磁力泵設計的不斷改進，雙端面機封密封液強制循環系統可以在更高的系統壓力下穩定運行，從而為更多用戶提供技術支持。

下面結合附圖和具體的實施例對本實用新型作進一步的說明，但是不作為本實用新型的限定。

如圖1和圖2所示，本實用新型的雙端面機封密封液強制循環系統包括密封液罐1、冷卻盤管2、循環磁力泵3、循環磁力泵的馬達4、雙端面機封5、溫度計6、壓力表7、液位指示器8、液位開關9、若干球閥10、開關閥11以及安全閥12等，其中，密封液罐1與雙端面機封5通過管路連接，密封液罐1用於密封液的儲存；冷卻盤管2設置於密封液罐1內，用於盛放冷卻液，以使密封液與冷卻液之間通過間接換熱以將密封液溫度控制在合理範圍；循環磁力泵3設置於雙端面機封5和密封液罐1之間的管路上，以控制密封液在雙端面機封5和密封液罐1之間循環流動(即實現密封液在雙端面機封5和密封液罐1之間的強制循環)；液位指示器8設置於密封液罐1上，以檢測密封液罐1中密封液的液位，進而確保密封液的液位位於密封液罐1上下限位之間；壓力表7與密封液罐1連接，以監測強制循環系統中密封液的壓力；溫度計6設置於密封液罐1上，以監測強制循環系統中密封液的溫度；液位開關8分別與強制循環系統所應用的生產系統的主馬達和循環磁力泵的馬達4連接並實現連鎖，以監測強制循環系統的密封液液位，並當密封液液位低於設定的液位時，啟動連鎖開關，停止生產系統的主馬達和循環磁力泵的馬達4的運轉，進而保護相關的高價值設備。

在本實用新型的實施例中，依據用戶對遠程控制和監測的要求，壓力表7和溫度計6也可選用相應的自動化儀表。

在本實用新型一個優選的實施例中，壓力表7和密封液罐1之間還設置有開關閥11。

在本實用新型一個優選的實施例中，上述冷卻盤管2上方設置有冷卻液出液口，冷卻盤管下方設置有冷卻液進液口。

在本實用新型一個優選的實施例中，上述密封液罐1上方還設置有進氣口(壓縮氣體進氣口)、密封液進液口以及出氣口(大氣放空口)。

進一步的，冷卻液出液口與冷卻盤管2之間、冷卻液進液口與冷卻盤管2之間、進氣口與密封液罐1之間以及密封液進液口與密封液罐1之間均設置有球閥10；出氣口與密封液罐1之間設置有安全閥12。

在本實用新型一個優選的實施例中，上述雙端面機封密封液強制循環系統可應用於化工領域的攪拌釜上。

在此，需要說明的是，在本實用新型的實施例中，雙端面機封密封液強制循環系統各相關設備必須均能滿足0～6MPa系統壓力要求及-20～150℃溫度設計要求，並且，隨著強制循環系統核心設備循環磁力泵的設計不斷改進，系統壓力範圍可以進一步擴大，從而不斷滿足用戶的需求。強制循環系統除核心設備循環磁力泵外，其它相關設備均可依據用戶要求，按照國家相關設計規範或標準進行設計、製造或選用定型設備。

下面結合附圖對循環磁力泵3作具體的說明：

如圖3所示，循環磁力泵主要由泵體、前蓋、葉輪組件、隔離套、外磁組件、口環、連接法蘭、O形圈、進出口接管及馬達等部件構成，循環磁力泵泵體外徑為105mm，該循環磁力泵具有合適的(低)揚程、(低)流量、防爆、高承壓能力及結構輕巧美觀的特點。具體的循環磁力泵主要參數範圍如下：揚程：不超過3米；流量：不超過800升/小時；壓力：不超過6MPa。

具體的，循環磁力泵中包括設置有前蓋36的泵體43，泵體43上方通過活接頭34連接設置有進口接管31，位於進口接管31和活接頭34之間還設置有密封圈32，進口接管31和活接頭34之間通過設置的活接螺母33進行連接；其中所述泵體43下方對應設置有出口接管41。

所述泵體中設置有O形圈351，該O形圈351設於泵體43和前蓋36之間，泵體43的內部設置有葉輪組件40，葉輪組件40通過一個隔離套38與一外磁組件37隔離並實現磁性連接，其中，外磁組件37連接在電機42的伸出軸上，另外，泵體43的內側和前蓋內側還各嵌套有一個口環39；隔離套38與前蓋36和泵體43之間各設置有一個O形圈352。

位於循環磁力泵的泵體一側還連接設置有一個連接法蘭44，所述連接法蘭44固定連接有電機42。

使用時，上述雙端面機封密封液強制循環系統中，密封液強制循環通過以下工藝步驟實現：

首先，檢查確認安全閥12開啟壓力符合安全閥設計的開啟壓力(依據用戶的不同工況，此處安全閥也可改為球閥並關閉)；打開(壓力表)開關閥11，檢查壓力表7，確認壓力表7顯示正常；檢查溫度計6，確認溫度計顯示正常；

其次，將滿足用戶生產系統要求的、純淨的密封液從密封液進液口經過密封液專用管路和球閥10注入帶冷卻盤管2的密封液罐1，觀察密封液罐1上的液位指示器8，使密封液的液位位於液位指示器8上下限位之間，然後關閉密封液進液口和密封液罐1之間的球閥10；

再次，壓縮氣體(如壓縮氮氣等)經進氣口從壓縮氣體專用管路及球閥10注入密封液罐1，觀察壓力表7壓力的變化，使密封液罐1壓力符合設計要求並達到生產工藝要求壓力，然後關閉進氣口和密封液罐1之間的球閥10；

然後，開啟冷卻液循環系統球閥10(包括冷卻液進口和冷卻盤管2之間的球閥10和冷卻液出口和冷卻盤管2之間的球閥10)，使冷卻液循環系統正常運轉；

之後，啟動循環磁力泵3的馬達4，使循環磁力泵3運轉，觀察溫度計6並在生產過程中持續監測密封液的溫度狀況直至溫度穩定。

綜上，本實用新型公開的雙端面機封密封液強制循環系統，在保留密封液供給系統基本工藝的前提下，通過引用循環磁力泵，使密封液在系統內強制循環，從根本上解決了現有的密封液供給系統換熱效率低下的問題，同時保持了密封液壓力的穩定，進而顯著地提高了雙端面機封的使用壽命和可靠性。

本領域技術人員應該理解，本領域技術人員在結合現有技術以及上述實施例可以實現變化例，在此不做贅述。這樣的變化例並不影響本實用新型的實質內容，在此不予贅述。

以上對本實用新型的較佳實施例進行了描述。需要理解的是，本實用新型並不局限於上述特定實施方式，其中未盡詳細描述的設備和結構應該理解為用本領域中的普通方式予以實施；任何熟悉本領域的技術人員，在不脫離本實用新型技術方案範圍情況下，都可利用上述揭示的方法和技術內容對本實用新型技術方案作出許多可能的變動和修飾，或修改為等同變化的等效實施例，這並不影響本實用新型的實質內容。因此，凡是未脫離本實用新型技術方案的內容，依據本實用新型的技術實質對以上實施例所做的任何簡單修改、等同變化及修飾，均仍屬於本實用新型技術方案保護的範圍內。