一种聚合物反应釜用机械密封装置的制作方法

1.本发明涉及一种机械密封装置，特别涉及一种聚合物反应釜上使用的机械密封装置。


背景技术：

2.聚合物介质，尤其是高分子聚合物介质一般为非牛顿流体，在流动状态下会呈现非线性粘弹性行为，如威森伯格现象和挤出胀大现象等；盛装在容器中的聚合物介质，当深入其中的圆棒旋转时，没有因为惯性作用而甩向容器壁附近，反而环绕在旋转棒附近，出现沿旋转棒向上爬的“爬杆现象”，这种现象称为威森伯格现象；当聚合物介质从小孔、毛细管或狭缝中被迫挤出时，挤出物的尺寸会大于挤出前小孔、毛细管或狭缝的尺寸，截面形状也发生变化，这种现象称为挤出胀大现象。
3.对于介质为聚合物的反应釜，在搅拌轴旋转过程中，聚合物介质经常会发生威森伯格现象，沿搅拌轴爬升；当轴转速较大时，聚合物介质可能会随搅拌轴爬升至机械密封处，从而会对机械密封的零部件造成腐蚀和损坏。


技术实现要素：

4.针对聚合物反应釜内聚合物介质的“爬杆现象”，本发明提供一种聚合物反应釜用机械密封装置。
5.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种聚合物反应釜用机械密封装置包括套装在轴上的轴套组件、由下往上依次套装在轴套组件上的法兰组件、下动环、下推环、弹簧座、上推环、上动环、上静环及端盖组件和法兰组件外侧的冲洗模块，其特征在于：所述轴套组件下方设置有螺旋状导流板结构和径向通孔一，所述法兰组件上开设有径向通道，所述冲洗模块与所述径向通道相连通。
6.进一步地，所述法兰组件由连接法兰、静环座、导流套和下静环组成，所述连接法兰套装在所述静环座外径处，通过螺钉将所述连接法兰固定在所述静环座上，所述导流套套装在所述静环座内径处，所述下静环套装于所述连接法兰与所述导流套形成的环形腔内，所述下静环外径两侧均套装有o形圈。
7.进一步地，所述径向通道由开设在所述连接法兰上的径向通孔二、所述连接法兰与所述下静环及所述o形圈间形成的环形间隙和开设在所述下静环上的径向通孔三组成。
8.进一步地，所述端盖组件由轴向排列并穿接在一起的组块一和组块二组成，所述组块二套装在所述组块一上方，所述组块一上开设有进液口，所述组块二上开设有出液口。
9.进一步地，所述轴套组件由上轴套和下轴套组成，所述上轴套套装在下轴套上方。
10.进一步地，所述螺旋状导流板结构设置于所述下轴套与所述导流套间形成的环形腔处。
11.进一步地，所述径向通孔一设置于所述下轴套与所述导流套间形成的环形腔内且位于所述螺旋状导流板结构的上方，从内径向外径方向看，所述径向通孔一倾斜向所述上
轴套的一侧。
12.进一步地，所述上静环设置于所述组块二与所述上轴套间形成的环形腔内。
13.进一步地，所述冲洗模块由止回阀和泵组成，所述泵的出口通过管道与所述止回阀的进口端相连接，所述止回阀的出口端通过管道与所述径向通道相连接。
14.本发明所达到的有益效果：（1）下轴套的直径比轴的直径大，可以阻止部分聚合物的继续爬升；螺旋状导流板的外径与导流套内径间的间隙较小，也可以阻止部分聚合物的继续爬升；在实际设计时螺旋状导流板的旋向会根据轴的旋转方向选择，使螺旋状导流板对爬升的聚合物产生向下的泵送效应，可以进一步阻止聚合物的爬升。
15.（2）从泵输出的冲洗液，依次经过止回阀、连接法兰上的径向通孔、连接法兰与下静环间的环形空间、下静环上的径向通孔、导流套与下静环间的环形空间、导流套与下轴套间的环形空间，然后沿下轴套向下冲洗掉“爬杆”至轴套上的聚合物；实际设计的螺旋状导流板结构在对聚合物产生向下泵送效应的同时，也会对冲洗液也产生向下泵送效应，从而加强冲洗效果。
16.（3）冲洗液流入导流套与下轴套间的环形空间时，会有一部分冲洗液通过下轴套上的径向通孔进入下轴套与轴间的间隙，向下冲洗进入此间隙内的聚合物介质；如发生特殊情况，出现聚合物沿下轴套与轴之间的间隙向上爬升至下轴套上的径向通孔时，聚合物会发生挤出胀大现象，胀出的聚合物会沿径向通孔流出此间隙。
17.（4）当发生特殊工况聚合物爬升至机械密封处时，聚合物会对接触的金属件产生腐蚀，因此常将可能接触聚合物的金属件选用为特殊材料或进行特殊工艺处理；此时，将轴套设置为上轴套和下轴套两部分的形式，可以节省上轴套采用特殊材料或特殊工艺增加的费用；同时，在泵前设置止回阀，可以避免聚合物通过冲洗通道进入泵内，有效保护泵。
18.（5）下静环处拆卸清洗时，通过拆卸静环座处的螺钉就可轻易取下静环座、导流套和下静环等，即可对可能接触介质的部件进行清洗。
附图说明
19.图1 是本发明的结构示意图。
20.图2是所述下轴套的结构示意图。
具体实施方式
21.现将参考附图更全面地描述示例实施例。然而，示例实施例能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例。
22.如图1所示，为一种聚合物反应釜用机械密封装置的结构示意图。一种聚合物反应釜用机械密封装置包括套装在轴上的轴套组件2、由下往上依次套装在轴套组件2上的法兰组件1、下动环7、下推环8、弹簧座10、上推环11、上动环12、上静环14及端盖组件3和法兰组件1外侧的冲洗模块25，其特征在于：所述轴套组件2下方设置有螺旋状导流板结构20101和径向通孔一20102，所述法兰组件1上开设有径向通道10002，所述冲洗模块25与所述径向通道10002相连通。
23.所述法兰组件1由连接法兰104、静环座102、导流套101和下静环103组成，所述连接法兰104套装在所述静环座102外径处，通过螺钉4将所述连接法兰104固定在所述静环座
102上，所述导流套101套装在所述静环座102内径处，所述下静环103套装于所述连接法兰104与所述导流套101形成的环形腔内，所述下静环103外径两侧均套装有o形圈5，所述连接法兰104上方设置有下静环压盖24，通过螺钉一6将所述下静环压盖24固定在所述连接法兰104上，即可通过所述下静环压盖24及所述o形圈5对所述下静环103进行轴向约束。
24.所述径向通道10002由开设在所述连接法兰104上的径向通孔二10401、所述连接法兰104与所述下静环103及所述o形圈5间形成的环形间隙10001和开设在所述下静环103上的径向通孔三10301组成。
25.所述端盖组件3由轴向排列并穿接在一起的组块一301和组块二302组成，所述组块二302套装在所述组块一301上方，所述组块一301上开设有进液口27，所述组块二302上开设有出液口26，通过螺栓17及弹簧垫圈18将所述端盖组件3固定在所述法兰组件1上。
26.所述轴套组件2由上轴套202和下轴套201组成，所述上轴套202套装在下轴套201上方，通过螺钉二23将所述弹簧座10、所述上轴套202和所述下轴套201固定连接。
27.所述螺旋状导流板结构20101设置于所述下轴套201与所述导流套101间形成的环形腔内，所述螺旋状导流板结构20101的旋向根据轴的旋转方向选择，应确保对爬升至此处的聚合物介质有向下泵送的效果。
28.所述径向通孔一20102设置于所述下轴套201与所述导流套101间形成的环形腔内且位于所述螺旋状导流板结构20101的上方，从内径向外径方向看，所述径向通孔一20102倾斜向所述上轴套202的一侧；如图2所示，所述径向通孔一20102的截面形状设置为圆形，所述径向通孔一20102设置为4个，沿周向均匀分布。
29.所述上静环14设置于所述组块二302与所述上轴套202间形成的环形腔内，所述上静环14外径处两侧均套装有o形圈一15，在所述组块二302下方设置上静环压盖13，通过螺钉三22将所述上静环压盖13固定在所述组块二302上，即可通过所述上静环压盖13及所述o形圈一15对所述上静环14进行轴向约束。
30.所述组块二302上方设置定位片21，所述定位片21的一端通过螺钉四20固定在所述组块二302上，所述定位片21的长度能确保其另一端可放入所述上轴套202上端的凹槽20201内。
31.所述上静环14上方设置有骨架油封16，所述骨架油封16也位于所述组块二302与所述上轴套202形成的环形腔内。
32.所述弹簧座10内设置有弹簧9，所述弹簧9下端接触所述下推环8，所述弹簧9的上端接触所述上推环11。
33.所述上轴套202顶端套装有紧箍组件19，所述紧箍组件19由底板1901、收缩圈1902、盖板1904和螺钉五1903组成，所述收缩圈1902套装在所述上轴套202上，所述底板1901套装在所述收缩圈1902的下方，所述盖板1904套装在所述收缩圈1902上方，通过所述螺钉五1903将所述底板1901和所述盖板1904紧固连接。
34.所述冲洗模块25由止回阀2501和泵2502组成，所述泵2502的出口通过管道与所述止回阀2501的进口端相连接，所述止回阀2501的出口端通过管道与所述径向通道10002相连接。
35.所述各部件间连接处均设置o形密封圈。