[發明專利]密封系統、以及具有該密封系統的泵系統

在審

• 申請號: 201980048245.2
• 申請日: 2019-07-19
• 公開（公告）號: CN112437842A
• 公開（公告）日: 2021-03-02
• 發明（設計）人: 笠谷哲司;本田修一郎
• 申請（專利權）人: 株式會社荏原制作所
• 主分類號: F04D29/12
• 分類號: F04D29/12;F04D7/02;F16J15/18;F16J15/34;F16J15/44;F16J15/447
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 陳偉;孫明軒

本發明涉及在用于使液態氨等揮發性液體升壓的泵中使用的密封系統。密封系統(2)具有：形成屏蔽室(30)以及泵側密封室(43)的填料箱(35)；配置于屏蔽室(30)內的機械密封件(20)；和將壓力比泵側密封室(43)內的揮發性液體的壓力高的屏蔽氣體向屏蔽室(30)內供給的屏蔽氣體供給系統(32)。泵側密封室(43)位于泵(1)的葉輪(7)與機械密封件(30)之間。屏蔽氣體供給系統(32)具有將屏蔽室(30)內的壓力與泵側密封室(43)內的壓力之差維持為固定的壓力控制閥(50)。

技術領域

本發明涉及在用于使液態氨等揮發性液體升壓的泵中使用的密封系統。

背景技術

由氨、乙烯、丙烯等揮發性物質構成的揮發性液體會在大氣壓下氣化，向周圍環境氣體中擴散。因此，對于用于使揮發性液體升壓的泵，要求防止揮發性液體的泄漏。于是，泵具有用于防止揮發性液體泄漏的機械密封件。并且，為了防止揮發性液體從機械密封件的旋轉側密封環與靜止側密封環的接觸面、即密封面泄漏，泵連接有將高壓的屏蔽氣體向機械密封件的外周側供給的氣封系統。

機械密封件配置于屏蔽室內，高壓的屏蔽氣體導入至屏蔽室內。屏蔽氣體從旋轉側密封環與靜止側密封環的密封面間的微小間隙通過而流入機械密封件的內周側。泵內的揮發性液體沿著旋轉軸到達機械密封件，但在密封面間的間隙內形成的屏蔽氣體的氣流阻止揮發性液體向屏蔽室侵入。這樣地，機械密封件與屏蔽氣封系統的組合能夠防止揮發性液體向周圍環境氣體泄漏。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：美國專利第5865441號說明書

發明內容

但是，若密封面損傷，則屏蔽氣體從密封面間的間隙通過的流量增加，該結果為，屏蔽室內的壓力降低。而且，揮發性液體的壓力由于易于根據環境溫度而變化，所以泵內的揮發性液體的壓力會上升。屏蔽室內的屏蔽氣體的壓力若比到達密封面的揮發性液體的壓力低，則揮發性液體會泄漏至屏蔽室內。

若揮發性液體侵入密封面，則對機械密封件造成損傷。此時，在屏蔽室內保持有充分的壓力的情況下，揮發性液體在液體的狀態下漏出。在大氣側的密封面因液體影響和某些影響而受到損傷的情況下，具有屏蔽室的壓力降低的可能性。在該情況下，揮發性液體一邊伴隨急劇的溫度降低，一邊變化為氣液雙相的流體，對機械密封件造成巨大損傷。若機械密封件無法發揮其密封功能，則揮發性物質向周圍環境氣體中泄漏，引起環境污染。

因此，本發明提供一種能夠可靠地防止揮發性液體向周圍環境氣體泄漏的密封系統。并且，本發明提供一種具有這種密封系統的泵系統。

在一個方式中，提供一種密封系統，在用于使揮發性液體升壓的泵中使用，該密封系統具有：形成屏蔽室以及泵側密封室的填料箱；配置于所述屏蔽室內的機械密封件；和將壓力比所述泵側密封室內的揮發性液體的壓力高的屏蔽氣體向所述屏蔽室內供給的屏蔽氣體供給系統，所述泵側密封室位于所述泵的葉輪與所述機械密封件之間，所述屏蔽氣體供給系統具有將所述屏蔽室內的壓力與所述泵側密封室內的壓力之差維持為固定的壓力控制閥。

在一個方式中，所述密封系統還具有：與所述屏蔽室連接的釋放管線；安裝于所述釋放管線的泄壓閥；和當所述釋放管線內的壓力脫離預先設定的壓力范圍時打開所述泄壓閥的閥致動器。

在一個方式中，所述密封系統還具有當所述釋放管線內的壓力脫離所述壓力范圍時發出泵停止信號的信號發送機。

在一個方式中，所述密封系統還具有與所述釋放管線連接的儲壓器。

在一個方式中，所述密封系統還具有：與所述釋放管線連接的排放罐；和檢測所述排放罐內的液面水平的液面檢測器。