[實用新型]封閉式機械密封泵效環和具有該泵效環的軸封沖洗系統

有效

• 申請號: 201520190148.6
• 申請日: 2015-03-31
• 公開（公告）號: CN204511960U
• 公開（公告）日: 2015-07-29
• 發明（設計）人: 邢宇;邢天宜
• 申請（專利權）人: 邢宇
• 主分類號: F04D29/12
• 分類號: F04D29/12;F04D29/70;F04D29/58
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 杜文茹

技術領域

本實用新型涉及一種離心泵的軸封沖洗系統。特別是涉及一種封閉式機械密封泵效環和具有該泵效環的軸封沖洗系統。

背景技術

在離心泵和轉子泵軸封系統的API682標準附錄D中標準密封沖洗計劃52、53A、53B、53C內部液體的循環動力是靠泵效環提供，如圖1所示的現有技術。圖1、圖2、圖3表示現有技術2CW-CW帶有緩沖液的集裝雙接觸式濕密封和3CW-FB帶有阻隔液的面向背配置中集裝雙接觸式濕密封的沖洗系統和內部結構示意圖。圖4表示現有技術3CW-BB帶有阻隔液的背靠背配置中集裝雙接觸式濕密封(API682中1.2)的沖洗系統和內部結構示意圖。冷卻液從BI口進到密封腔以后由于泵效環與泵軸同步旋轉而產生離心力或軸向力使得這部分液體獲得動力從位置a移動到位置b，然后從BO口出去，并且經過外部冷卻器14以后又從BI口進到密封腔，如此重復就使得冷卻液循環液體流動起來達到冷卻兩套機械密封摩擦副的目的；由此可見，如果把上述冷卻液的循環流動系統比喻成人體的血液循環系統，那么泵效環在這個系統中就相當于人的心臟，它和人體的心臟一樣為整個冷卻液的循環流動系統提供動力，因此泵效環性能的好壞就決定整個冷卻液的循環流動系統工作效果的優劣。

現有技術中泵效環在整個冷卻液的循環流動系統中的結構和工作原理。有很多缺點難以克服：

1、泵效環始終跟泵軸一起作勻速園周運動，短齒制作在泵效環的最大外圓表面，由于齒形很短所以含在短齒里的所有液體幾乎處在同一等勢面內作勻速園周運動，也就是說液體一旦進到短齒內，無論這部分液體在短齒內停留多長時間它的速度的大小都不會有任何增加即：位置a和位置b兩點液體流速的大小相同，換句話說此時的泵效環不起加速作用。

2、因為齒短所以兩齒之間液體體積小，致使流量小。

3、由于流體在密封腔內所經過的距離短，也就是說路徑短，所以只有流體經過部位很小一部分液體參與流動，大部分液體始終處于靜止狀態，兩套機械密封摩擦副是最需要得到冷卻的地方，可是附近的冷卻液體總是處于相對靜止狀態，這種狀態對機械密封而言相當不利。

4、這一小股流動的液體需要克服來自于液體粘度、靜止部件、摩擦、沿程、拐角、節流、回流、渦流等多種阻力的影響使得揚程變小，甚至停止不前。

5、為了產生有效的揚程、減小回流、提高驅動效率，就要將旋轉著的泵效環最大外徑盡可能接近靜止腔體內壁，其結果就使得運動部件與靜止部件之間的那部分液體承受極大的剪切力，不但消耗功率、產生多余熱量，甚至破壞液體的分子結構而影響液體物理穩定性和化學穩定性。

6、由于旋轉著的泵效環靜止腔體內壁之間的間隙小，所以常常發生干涉而造成機械密封失效。

7、由于旋轉著的泵效環靜止腔體內壁之間的間隙小，所以提高了加工精度和裝配精度的要求，同時也縮短了運轉磨損周期，降低了使用壽命，加大了成本。

8、因為流體在密封腔里的流動路徑短、過流面積小，所以冷卻效果差。

9、流體通道是開放的使得流動的方向隨機而造成紊流，使得大部分液體流動緩慢甚至靜止不動。

10、設計泵效環時沒有成熟的流量、壓力計算式，只能憑經驗估計數據。

11、無法有效地通過改變泵效環的幾何參數的方法來調整循環流體的流量和壓力差。所以就不能主動調整熱平衡。

12、轉速較低的泵(n<1000rad/min時)很難達到效果。

上面所述都是離心泵的軸封沖洗系統有待解決的問題。

發明內容

本實用新型所要解決的技術問題是，提供一種具有封閉通道并且能提供可靠而穩定揚程和流量流體的封閉式機械密封泵效環和具有該泵效環的軸封沖洗系統。

本實用新型所采用的技術方案是：一種封閉式機械密封泵效環，包括有相互平行設置的環形泵效環左側板和泵效環右側板，所述泵效環左側板和泵效環右側板的內環套在離心泵的軸套外周面上，所述泵效環左側板和泵效環右側板的外周邊與離心泵的密封壓蓋相銜接并存在間隙，所述的泵效環左側板和泵效環右側板之間有呈旋轉式的放射狀態設置的多數個葉片，并且，所述的多數個葉片與所述的左側板和右側板相垂直設置，所述放射狀態的多數個葉片的收口端構成的端口對應于所述軸套的出液口，所述放射狀態的多數個葉片的放射端邊緣構成的端口對應于形成在密封壓蓋上的出液通道的進液口。

所述的泵效環右側板的外側面上臨近所述軸套處向外凸出的一體形成有與軸套同軸的導流套，在所述的泵效環右側板上并位于所述導流套和軸套之間開有輔助進液孔。