一种反应釜机械密封装置的制作方法

1.本实用新型涉及反应釜的技术领域，尤其涉及一种反应釜机械密封装置。


背景技术：

2.在三元前驱体制备过程中，反应釜密封不佳导致氧气进入釜内，导致反应物料氧化；所以在三元前驱体反应釜内需要氮气保护，氮气通过导管实时注入釜内，反应体系在氨络合下进行反应，反应过程中会形成氨气，使得釜内压增大，故需要将釜内氨气排除，否则氨气外溢至釜外影响车间现场环境。目前一般做法为对反应釜体进行密封，而搅拌转轴部位通过安装，水密封或自压式机械密封进行密封来保证反应密封性。水密封为在搅拌转轴安装随轴转动的上盖转体，在釜体上安装一套u型水槽，在u型水槽中加入水，上盖随转轴高速旋转带动槽内水转动进而形成水膜，通过u型槽中的水达到密封效果。如现有技术中cn201821299199.2
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一种双端面集装式机械密封装置公开了，自压式机械密封分为包括轴套、紧固圈、水套、非介质端卡簧、动环座、介质端卡簧、静环压盖、非介质端静环、非介质端动环、弹簧垫、弹簧、介质端静环、介质端动环等，通过自压动环与静环之间密封而达到密封效果。
3.但是上述方案存在下列缺点：
4.1)空气中的氧气会通过搅拌轴进入反应中，与金属盐反应，导致产品氧化不合格；2)现有排风是在反应釜盖板上有一个排气口，但是因釜内反应是实时变化的，现有条件无法达到自控实时调节达到釜内气体平衡，阀门开度大时会造成物料氧化，阀门开度小时，釜体气体(氨气)会用过搅拌轴外溢至生产环境，污染环境；3)因反应釜内压力过大，物料沿搅拌桨从轴封处溢出，造成污染和损失；4)水密封以及机械密封更换时，更换维修人员需进入受限空间(反应釜内)，对搅拌桨进行拆解，作业危险及更换周期长并且繁琐；5)釜体气体为碱性，现有机械密封动/静环接触端面会附着碱，造成密封不严；6)搅拌桨同心度偏差大，机械密封故障率高。


技术实现要素：

5.(一)要解决的技术问题
6.本实用新型要解决的技术问题是提供一种反应釜机械密封装置，通过密封装置密封，达到初步密封效果，在保证反应釜内微正压情况下，让反应釜内气体外泄至机封外罩内，然后通过机封外罩的收集密封与车间排气风管相连，采用这种方式对反应釜进行排气，解决反应釜内正压及防止外界空气进入反应釜内，而影响反应正常进行的密封问题，同时在机封外罩两侧的排气口处安装排气装置，通过管道使废气进入车间排气风管至室外吸收塔，进而改善车间生产环境。
7.(二)技术方案
8.本实用新型解决上述技术问题所采用的方案是一种反应釜机械密封装置，包括设备转轴、套设在所述设备转轴外的机封外罩、以及设于所述机封外罩和所述设备转轴之间
的用于匹配所述设备转轴的机封固定底板，所述机封固定底板和所述设备转轴外部之间设置有密封装置；其中，所述机封外罩与所述设备转轴之间形成有空腔，所述机封外罩上设置有连通所述空腔的排气口，所述排气口上连接有用于抽出所述空腔内气压的排气装置。
9.具体的，所述机封固定底板匹配套接在所述设备转轴的外部，运行时，所述设备转轴沿着所述机封固定底板的内壁做转动运动。
10.具体的，采用间接方式(外设排气装置进行抽气)对反应釜进排气，气体通过反应釜内正压溢流出来，然后通过排气口将气体排出，间接排风量大于反应釜溢出量，会通过机封外罩上端面与设备转轴之间的间隙进行补充，进而达到机封外罩内风量平衡。
11.采用上述方案，通过密封装置密封，达到初步密封效果，在保证反应釜内微正压情况下，让反应釜内气体外泄至机封外罩内，然后通过机封外罩的收集密封与车间排气风管相连，采用这种方式对反应釜进行排气，解决反应釜内正压及防止外界空气进入反应釜内，而影响反应正常进行的密封问题，同时在机封外罩两侧的排气口处安装排气装置，通过管道使废气进入车间排气风管至室外吸收塔，进而改善车间生产环境；解决前驱体反应釜合成反应过程中，在需保证反应釜内微正压情况下，直接釜内排风严导致产品氧化问题。
12.进一步的，所述排气装置包括与所述排气口连接的排气阀门，所述排气阀门可拆卸安装在所述机封外罩上。
13.优选的，所述排气口安装有两个球阀，可调节排气量大小。
14.进一步的，所述排气阀门远离所述排气口的一端连接有排气连接管，所述排气连接管的另一端连接车间排气风管。
15.优选的，所述排气阀门的下端通过第一紧固螺栓和第一螺母可拆卸安装在所述机封外罩上，所述排气阀门的上端通过第二紧固螺栓和第二螺母与所述排气连接管可拆卸连接。
16.具体的，所述机封外罩的顶部设置有所述排气口与所述排气阀门连接，所述排气阀门通过所述排气连接管与所述车间排气风管连接，并将气体输送至室外吸收塔内，采用上述方式对反应釜进行排气，可以有效防止反应釜内氨气溢出至车间。
17.进一步的，所述密封装置包括设于所述机封固定底板与所述设备转轴之间的密封圈、以及位于所述密封圈上方的若干个密封盘根。
18.优选的，所述机封固定底板靠近所述设备转轴的一端设置有用于安装一个密封盘根的凹槽，该密封盘根的上方设置有四个尺寸大于该密封盘根的密封盘根；且四个所述密封盘根的一端接触所述设备转轴的外壁，另一端接触所述机封固定底板的内侧。
19.更为优选的，密封盘根和密封圈采用斜口断开，安装时各分割口错位安装，达到加强密封效果。
20.采用上述方案，由于所述设备转轴在运行时同心度偏差大，晃动大；采用密封圈加密封盘根进行密封，应用补偿能力强，在高温、高压波动频繁的工位上，密封性能稳定、可靠性强；解决因设备转轴同心度差，晃动大自压紧机械密封无法安装而无法适用现象，并解决设备主轴同心度偏差大，反应釜内液面高安装空间受限，水封以及常规机械密封，无法避免搅拌晃动引起的机械磨损现象。
21.进一步的，所述密封盘根的上方可拆卸安装有密封压盖。
22.优选的，所述密封压盖采用中心分割线制作成对开式。
23.进一步的，所述密封压盖通过调节螺栓可拆卸安装在所述机封固定底板上。
24.采用上述方案，设备转轴采用密封圈加密封盘根进行密封，气密封通过设备转轴转动与四氟间间隙形成气流密封，达到初步密封效果，密封性能可以通过所述密封压盖上的调节螺栓进行调整，以达到合适的密封效果；解决反应釜内微正压情况下，水密封无法保证密封严密，同时釜内碱性气体(氨气)会通过设备转轴与机封外罩之间的间隙外溢，进而影响反应釜内反应氛围及车间工作环境(氨味重)。
25.进一步的，所述机封外罩设于所述机封固定底板的上方，所述机封固定底板的下方设置有设备顶盖板。
26.进一步的，所述机封外罩、所述机封固定底板和所述设备顶盖板通过固定螺栓连接。
27.优选的，所述固定螺栓与所述机封外罩之间安装有螺栓垫片，增强密封性。
28.进一步的，所述机封固定底板采用中心分割线制作成对开式。
29.采用上述方案，采用密封对开式方式，安装时无需入反应釜拆除搅拌，拆装方便便于安装；解决了水密封以及常规密封更换时，需进入反应釜内将搅拌拆解，入反应釜危险及繁琐现象。
30.(三)有益效果
31.与现有技术相比，本实用新型设计一种反应釜机械密封装置，
32.(1)通过密封装置密封，达到初步密封效果，在保证反应釜内微正压情况下，让反应釜内气体外泄至机封外罩内，然后通过机封外罩的收集密封与车间排气风管相连，采用这种方式对反应釜进行排气，解决反应釜内正压及防止外界空气进入反应釜内，而影响反应正常进行的密封问题，同时在机封外罩两侧的排气口处安装排气装置，通过管道使废气进入车间排气风管至室外吸收塔，进而改善车间生产环境，解决前驱体反应釜合成反应过程中，在需保证反应釜内微正压情况下，直接釜内排风严导致产品氧化问题；
33.(2)由于所述设备转轴在运行时同心度偏差大，晃动大；采用密封圈加密封盘根进行密封，应用补偿能力强，在高温、高压波动频繁的工位上，密封性能稳定、可靠性强；解决因设备转轴同心度差，晃动大自压紧机械密封无法安装而无法适用现象，并解决设备主轴同心度偏差大，反应釜内液面高安装空间受限，水封以及常规机械密封，无法避免搅拌晃动引起的机械磨损现象；
34.(3)设备转轴采用密封圈加密封盘根进行密封，气密封通过设备转轴转动与四氟间间隙形成气流密封，达到初步密封效果，密封性能可以通过所述密封压盖上的调节螺栓进行调整，以达到合适的密封效果；解决反应釜内微正压情况下，水密封无法保证密封严密，同时釜内碱性气体(氨气)会通过设备转轴与机封外罩之间的间隙外溢，进而影响反应釜内反应氛围及车间工作环境(氨味重)；
35.(4)采用密封对开式方式，安装时无需入反应釜拆除搅拌，拆装方便便于安装；解决了水密封以及常规密封更换时，需进入反应釜内将搅拌拆解，入反应釜危险及繁琐现象。
附图说明
36.图1为本实施例的一种反应釜机械密封装置的剖视图；
37.图2为图1中i处放大示意图；
38.图3为本实施例的一种反应釜机械密封装置的示意图。
39.附图标记说明：1、机封固定底板；2、密封圈；3、机封外罩；4、固定螺栓；5、螺栓垫片；6、密封盘根；8、密封压盖；9、调节螺栓；10、排气口；11、设备转轴；12、设备顶盖板；13、排气阀门；14、第一紧固螺栓；15、第一螺母；16、排气连接管；17、第二紧固螺栓；18、第二螺母；19、车间排气风管。
具体实施方式
40.下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不能用来限制本实用新型的范围。
41.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“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发明中的具体含义。
42.本实施例：
43.如图1所示，本实施例的一种反应釜机械密封装置，包括设备转轴11、套设在所述设备转轴11外的机封外罩3、以及设于所述机封外罩3和所述设备转轴11之间的用于匹配所述设备转轴11的机封固定底板1，所述机封固定底板1和所述设备转轴11外部之间设置有密封装置；其中，所述机封外罩3与所述设备转轴11之间形成有空腔，所述机封外罩3上设置有连通所述空腔的排气口10，所述排气口10上连接有用于抽出所述空腔内气压的排气装置。具体的，所述机封固定底板1匹配套接在所述设备转轴11的外部，运行时，所述设备转轴11沿着所述机封固定底板1的内壁做转动运动。具体的，采用间接方式外设排气装置进行抽气对反应釜进排气，气体通过反应釜内正压溢流出来，然后通过排气口10将气体排出，间接排风量大于反应釜溢出量，会通过机封外罩3上端面与设备转轴11之间的间隙进行补充，进而达到机封外罩3内风量平衡。采用上述方案，通过密封装置密封，达到初步密封效果，在保证反应釜内微正压情况下，让反应釜内气体外泄至机封外罩3内，然后通过机封外罩3的收集密封与车间排气风管19相连，采用这种方式对反应釜进行排气，解决反应釜内正压及防止外界空气进入反应釜内，而影响反应正常进行的密封问题，同时在机封外罩3两侧的排气口10处安装排气装置，通过管道使废气进入车间排气风管19至室外吸收塔，进而改善车间生产环境；解决前驱体反应釜合成反应过程中，在需保证反应釜内微正压情况下，直接釜内排风严导致产品氧化问题。
44.如图1所示，进一步的，所述排气装置包括与所述排气口10连接的排气阀门13，所述排气阀门13可拆卸安装在所述机封外罩3上。优选的，所述排气口10安装有两个球阀，可调节排气量大小。进一步的，所述排气阀门13远离所述排气口10的一端连接有排气连接管16，所述排气连接管16的另一端连接车间排气风管19。优选的，所述排气阀门13的下端通过第一紧固螺栓14和第一螺母15可拆卸安装在所述机封外罩3上，所述排气阀门13的上端通过第二紧固螺栓17和第二螺母18与所述排气连接管16可拆卸连接。具体的，所述机封外罩3的顶部设置有所述排气口10与所述排气阀门13连接，所述排气阀门13通过所述排气连接管16与所述车间排气风管19连接，并将气体输送至室外吸收塔内，采用上述方式对反应釜进
行排气，可以有效防止反应釜内氨气溢出至车间。
45.如图1
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图2所示，进一步的，所述密封装置包括设于所述机封固定底板1与所述设备转轴11之间的密封圈2、以及位于所述密封圈2上方的若干个密封盘根6。优选的，所述机封固定底板1靠近所述设备转轴11的一端设置有用于安装一个密封盘根6的凹槽，该密封盘根6的上方设置有四个尺寸大于该密封盘根6的密封盘根6；且四个所述密封盘根6的一端接触所述设备转轴11的外壁，另一端接触所述机封固定底板1的内侧。更为优选的，密封盘根6和密封圈2采用斜口断开，安装时各分割口错位安装，达到加强密封效果。采用上述方案，由于所述设备转轴11在运行时同心度偏差大，晃动大；采用密封圈2加密封盘根6进行密封，应用补偿能力强，在高温、高压波动频繁的工位上，密封性能稳定、可靠性强；解决因设备转轴11同心度差，晃动大自压紧机械密封无法安装而无法适用现象，并解决设备主轴同心度偏差大，反应釜内液面高安装空间受限，水封以及常规机械密封，无法避免搅拌晃动引起的机械磨损现象。进一步的，所述密封盘根6的上方可拆卸安装有密封压盖8。优选的，所述密封压盖8采用中心分割线制作成对开式。进一步的，所述密封压盖8通过调节螺栓9可拆卸安装在所述机封固定底板1上。优选的，所述固定螺栓4与所述机封外罩3之间安装有螺栓垫片5，增强密封性。采用上述方案，设备转轴11采用密封圈2加密封盘根6进行密封，气密封通过设备转轴11转动与四氟间间隙形成气流密封，达到初步密封效果，密封性能可以通过所述密封压盖8上的调节螺栓9进行调整，以达到合适的密封效果；解决反应釜内微正压情况下，水密封无法保证密封严密，同时釜内碱性气体氨气会通过设备转轴11与机封外罩3之间的间隙外溢，进而影响反应釜内反应氛围及车间工作环境氨味重。
46.如图1，图3所示，进一步的，所述机封外罩3设于所述机封固定底板1的上方，所述机封固定底板1的下方设置有设备顶盖板12。进一步的，所述机封外罩3、所述机封固定底板1和所述设备顶盖板12通过固定螺栓4连接。进一步的，所述机封固定底板1采用中心分割线制作成对开式。采用上述方案，采用密封对开式方式，安装时无需入反应釜拆除搅拌，拆装方便便于安装；解决了水密封以及常规密封更换时，需进入反应釜内将搅拌拆解，入反应釜危险及繁琐现象。
47.以上仅为本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。