快速降温型釜用双端面机械密封的制作方法

1.本发明涉及机械密封技术领域，具体涉及快速降温型釜用双端面机械密封。


背景技术：

2.依据机械密封工作原理，机械密封是由密封件、动环和静环的接触面由弹簧力及介质压力压紧贴合，当用液体密封时接触端面间应形成一层极薄的液膜；当用干气密封时，接触端面间应形成一层极薄的气膜来进行冷却润滑。
3.机械密封在运转过程中端面会产生摩擦热，反应釜内的高温也会传入，将使密封端面产生变形，破坏原来的加工精度与端面间的液膜或气膜形成造成密封失效，通常釜用双端面机械密封采用的冷却降温方法是在密封腔外设置水套通入冷却水进行间接冷却，另外是在机械密封外设置隔离液体储罐与机械密封腔连通，隔离液的作用是要求隔离液压力高于反应釜内介质压力0.1～0.2mpa，允许少量的隔离液渗入反应釜内，防止反应釜内的有害物质漏入外界污染环境。
4.隔离液储罐，内有蛇管通入冷却水对循环的隔离液进行冷却，当机械密封内的隔离液升温时会上升流入储液罐，使被冷却过的隔离液返回机械密封利用温差形成自然循环。实际中循环量很少，降温效果不佳。若作为干气密封时把隔离液换成氮气其降温效果更差；另一种降温方法是“储罐型带冷却加循环泵辅助装置”，循环泵对隔离液进行强制循环来提高降温速度，但存在的最大问题是当反应釜内正在进行化工反应工作时，一旦循环泵发生故障时不能及时进行维修，会造成机械密封失效，使有害介质泄漏，特别是大型反应釜，停车损失更大，甚至会产生反应突变出现重大危险事故，若采用干气密封时隔离气体不能用循环泵，所以此种降温方法也不理想，而为了解决以上问题，创新性提出一种快速降温型釜用双端面机械密封。


技术实现要素：

5.本发明的目的是提供快速降温型釜用双端面机械密封，以解决上述降温方式在实际生产应用中存在的不足之处。
6.为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：包括有釜用机械密封结构和隔离液储罐，其中，所述釜用机械密封结构中包含有冷却水套、弹簧、静密封环、动密封环和叶轮，叶轮的输入轴与反应釜中的搅拌器输出轴联结，且动密封环设置在叶轮输入轴的外圈上，静密封环设置在动密封环的外围上，弹簧相互远离的一端与釜用机械密封结构的内腔侧壁连接，另一端与静密封环的外表面紧密接触，且冷却水套与釜用机械密封设置为一体结构。
7.作为本发明一种优选的方案，所述釜用机械密封结构上分别设置有冷却水进口、隔离液进口、冷却水出口和隔离液出口，且隔离液储罐上同样设置有用于与釜用机械密封腔贯通的隔离液进出口和与水套连通的冷却水进口、冷却水出口。
8.作为本发明一种优选的方案，所述隔离液储罐的侧壁上通过管路设置有与隔离液
进口贯通的阀门，且隔离液储罐的另一侧侧壁上设置有加液口。
9.作为本发明一种优选的方案，所述隔离液储罐的顶部表面上安装有氮气进口和压力表。
10.作为本发明一种优选的方案，所述叶轮在干气密封情况下将成为风扇，并对机械密封腔中的氮气进行强制循环提高降温速度。
11.作为本发明一种优选的方案，所述叶轮在隔离液密封情况下相似于水泵叶轮，对进入机械密封腔中的隔离液进行搅动泵送，并与冷却水套冷却水充分热交换并强制循环提高降温速度。与隔离液接触的内表面采用活套的既耐压又薄壁的导热筒。
12.作为本发明一种优选的方案，所述冷却水进口灌输的冷却水进入到冷却水套中，且叶轮与冷却水之间互不接触。
13.在上述技术方案中，本发明提供的技术效果和优点：
14.1、本发明中在机械密封中动环上安装叶轮，其作用是对隔离液进行泵送作用产生强制循环，取代了传统中的外加循环泵，叶轮随着搅拌器同时转动，当搅拌器高速转动时，机械密封内摩擦热增加则叶轮也高速转动循环量增加就提高了降温速度，当搅拌器低转速时，机械密封内摩擦热减少，叶轮也降低转速转动循环量减少，降温速度减慢，从而具有自动调节降温速度的功能；且当作为干气密封时叶轮成为风扇，同样对氮气进行强制循环提高降温速度。
15.2、本发明中将机械密封箱体的冷却水套从整体式改成组合式，组合式冷却水套是将其内部与隔离液接触的内表面改用活套的既耐压又薄壁的导热筒，可以提高散热量，同时叶轮及冷却水套的材料均选用导热系数很高的黄铜制成，既加快了机械密封的降温速度，又能够保证机械密封在各种条件下的长期正常运转，提高了使用安全性，不会造成重大损失和危险事故发生。
附图说明
16.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
17.图1为本发明提出的快速降温型釜用双端面机械密封的整体结构示意图；
18.图2为本发明提出的快速降温型釜用双端面机械密封中釜用机械密封结构示意图。
19.附图标记说明：
20.1、釜用机械密封结构；2、冷却水进口；3、隔离液进口；4、冷却水出口；5、隔离液出口；6、加液口；7、氮气进口；8、压力表；9、冷却水套；10、弹簧；11、静密封环；12、动密封环；13、叶轮；14、隔离液储罐。
具体实施方式
21.为了对本发明的技术方案和实现方式做出更清楚地解释和说明，以下介绍实现本发明技术方案的几个优选的具体实施例。
22.下文的描述本质上仅是示例性的而并非意图限制本公开、应用及用途。应当理解，
在所有这些附图中，相同或相似的附图标记指示相同的或相似的零件及特征。各个附图仅示意性地表示了本公开的实施方式的构思和原理，并不一定示出了本公开各个实施方式的具体尺寸及其比例。在特定的附图中的特定部分可能采用夸张的方式来图示本公开的实施方式的相关细节或结构，本文所引用的各种出版物、专利和公开的专利说明书，其公开内容通过引用整体并入本文，下面将结合本发明实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例。
23.在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“第一”、“第二”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；除非另有规定或说明，术语“多个”是指两个或两个以上；术语“连接”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
24.本说明书的描述中，需要理解的是，本技术实施例所描述的“上”、“下”、“左”、“右”等方位词是以附图所示的角度来进行描述的，不应理解为对本技术实施例的限定。此外，在上下文中，还需要理解的是，当提到一个元件连接在另一个元件“上”或者“下”时，其不仅能够直接连接在另一个元件“上”或者“下”，也可以通过中间元件间接连接在另一个元件“上”或者“下”。
25.实施例一
26.参照说明书附图1至附图2，快速降温型釜用双端面机械密封：
27.包括有釜用机械密封结构1和隔离液储罐14，其中，釜用机械密封结构1中包含有冷却水套9、弹簧10、静密封环11、动密封环12和叶轮13，叶轮13的输入轴与反应釜中的搅拌器输出轴联结，且动密封环12设置在叶轮13输入轴的外圈上，静密封环11设置在动密封环12的外围上，弹簧10相互远离的一端与釜用机械密封结构1的内腔侧壁连接，另一端与静密封环11的外表面紧密接触，且冷却水套9设置在釜用机械密封结构1的内部中。
28.实施例二
29.基于实施例一的基础上，参照说明书附图1至附图2，快速降温型釜用双端面机械密封：
30.釜用机械密封结构1上分别设置有冷却水进口2、隔离液进口3、冷却水出口4和隔离液出口5，且隔离液储罐14上同样设置有用于与釜用机械密封结构1贯通的冷却水进口2、冷却水出口4和隔离液出口5，隔离液储罐14的侧壁上通过管路设置有与隔离液进口3贯通的阀门，且隔离液储罐14的另一侧侧壁上设置有加液口6，隔离液储罐14的顶部表面上安装有氮气进口7和压力表8，叶轮13在干气密封情况下将成为风扇，并对密封腔中的氮气进行强制循环提高降温速度，叶轮13在隔离液密封情况下将成为一个液泵，并对密封腔中的隔离液进行强制循环提高降温速度，冷却水进口2灌输的冷却水进入到冷却水套9中，且叶轮13与冷却水之间互不接触。
31.参照说明书附图1至附图2，本发明工作原理：
32.在釜用机械密封结构1内部的动密封环12上安装一件叶轮13，通过叶轮13将隔离液进行泵送作用产生强制循环，从而取代传统机械密封结构中的循环泵，在叶轮13随着搅拌器同时转动，且搅拌器高速转动时，机械密封内摩擦热增加则叶轮也高速转动循环量增加就提高了降温速度，当搅拌器低转速时，机械密封内摩擦热减少，叶轮也降低转速转动循
环量减少，降温速度减慢，从而具有自动调节降温速度的功能，而当作为干气密封时叶轮13成为风扇，同样对氮气进行强制循环提高降温速度，并且将釜用机械密封结构1中的冷却水套9由传统的整体式改成组合式，将其内部与隔离液接触的内表面改用活套的既耐压又薄壁的导热筒，可以提高散热量，同时叶轮13及冷却水套9的材料均选用导热系数很高的黄铜制成，在加快了机械密封的降温速度，又能够保证机械密封在各种条件下长期正常运转也提高了使用安全性，不会造成重大损失和危险事故发生。
33.以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。