[發明專利]乳化液提升泵機械式密封的自循環冷卻的方法及裝置

在審

• 申請號: 201310015319.7
• 申請日: 2013-01-16
• 公開（公告）號: CN103925233A
• 公開（公告）日: 2014-07-16
• 發明（設計）人: 李宏
• 申請（專利權）人: 寶山鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: F04D29/12
• 分類號: F04D29/12;F04D29/58
• 代理公司: 上海集信知識產權代理有限公司 31254
• 代理人: 周成;肖祎

技術領域

本發明涉及流體輸送泵的機械式密封，具體說有關高溫、高污染介質類輸送泵的冷卻方法及裝置。

背景技術

廢乳化液提升泵是一種高速離心泵，主要是用于廢乳化液的處理中。在工廠的廢水處理中，通常是廢乳化液先被送入平流式隔油池，依靠重力作用進行油水分離，分離后的廢水通過廢乳化液提升泵輸送至后道處理工序。為了防止泄露，廢乳化液提升泵在運行時的密封顯得尤為重要，其關鍵是介質不能沿軸向泄漏。現有離心泵的軸向密封大致分為迷宮式密封、填料式密封和機械式密封。迷宮式密封的泄漏量大，因此不適用于廢乳化液介質的場合。填料式密封使用較廣，但大多使用在清水場合，它對于泵軸的磨損較大，需要經常調整維護，無法做到零泄漏，因此在很多場合正逐漸被機械式密封所代替。

機械式密封的離心泵等流體機械常用軸封裝置。機械式密封在工作中，密封端面是相互接觸的，其動環與靜環的相互摩擦會不斷產生摩擦熱，使摩擦副溫度升高，造成機械式密封動、靜環變形，還致使密封圈加速老化。為了消除摩擦熱的影響，以保證密封正常工作并延長使用壽命，必須采取適應機械式密封不同介質條件要求的冷卻方法，使密封空間內具有液膜存在，以起到潤滑作用，這是機械式密封能正常工作的基本條件。為此，必須選擇合理的機械式密封結構，采取正確的冷卻措施，以將摩擦熱及時傳導出來。

機械式密封常用的溫度控制方法為自冷卻和強制冷卻。自冷卻是將泵的出口處的介質經冷卻后提供給密封面外側冷卻,利用進出口的壓力差進行自身循環。這種方式雖然簡單，但對于工作介質內含有較多雜質、漿料等情況，比如廢乳化介質是不適宜的。強制冷卻是將外接水源循環水通過導流套送入密封端面內側冷卻，對密封端面內側冷卻后的水再通過導流套排到下水道中。目前廢乳化液提升泵通常使用自來水強制冷卻方式，對密封端面內側冷卻后的自來水直接排放到廢水槽中，這樣會浪費水資源。如果機械式密封發生泄漏，泵內的乳化液介質會隨冷卻密封后的水排放到廢水溝內而污染環境。

在機械式密封的強制冷卻方式中還有一種自循環冷卻方式。這種方式通常依靠外接水源在驅動力的作用下，在機械式密封內部循環達到冷卻效果。其驅動力的實現主要依靠外接水泵、內置循環葉輪以及改進的機械式密封外殼所獲得的離心力。這種方式存在內部結構復雜，需改進泵的內部結構，循環壓力無法控制等缺點，難以滿足現場工況。

此外，還有一種外接密封盒的機械式密封冷卻結構，依靠冷卻水箱與密封盒之間通過冷卻水管連接形成連通，起到冷熱交換的效果。但其內部循環很小，不利于機械式密封內部的高溫熱量被及時排出，只能適用于發熱量小，轉速慢的小型泵上。

發明內容

本發明的目的是提供一種用于廢乳化液等高溫介質輸送泵的機械式密封冷卻的方法及裝置，其用水量少、可自動循環、冷卻效果好并可避免環境污染。

根據本發明一方面提供一種乳化液提升泵機械式密封的自循環冷卻裝置，所述機械式密封包括隨泵軸旋轉的動環和與所述動環接觸的靜環，所述動環和靜環形成一個外部的密封空間；該裝置包括:高溫區域，由所述密封空間構成以形成機械式密封的散熱區；低溫區域，包括一個全封閉夾套式冷卻器；溫差環流管道，連接所述高溫區域和所述低溫區域；以及可控制壓力氣路，連接于所述冷卻器。

所述全封閉夾套式冷卻器設有溫差環流進口和溫差環流出口，通過所述溫差環流管道與機械式密封相連接。

所述全封閉夾套式冷卻器包括外管和位于外管內的內管，所述內管通過內管封頭與冷卻水管道連接；所述外管與內管內的液體形成相互成逆向的流動。

所述全封閉夾套式冷卻器的外管還設有玻璃液位計。

所述溫差環流管道為內螺紋管并傾斜安裝，包括相互平行的高溫管和低溫管，所述低溫管位于高溫管之下。

所述高溫管其一端連接所述溫差環流管進口，另一端連接機械式密封的熱流出口；所述低溫管其一端連接所述溫差環流管出口，其另一端連接機械式密封的冷流入口。

所述高溫管上還設有觀測管。

所述傾斜安裝的角度為與地面成30°≤α≤60°的夾角。

所述低溫管上設有一個液流導管裝置。

所述液流導管裝置包括管體、出口管道、入口管道、蓋帽和在管體內的多孔介質充填體。

所述多孔介質充填體是毛氈填充物。

所述可控制壓力氣路，包括壓縮空氣閥、壓力表、調壓閥和氣源，壓縮空氣閥通過三通管接頭與冷卻器的外管連接。

所述可控制壓力氣路的壓力控制范圍是：0.1～0.8Mpa。