[发明专利]连续注排式离心密封装置及其气液控制系统

说明书

技术领域

本发明属于气体密封领域，涉及一种用于密封气体的高速离心密封装置及其气液控制系统，适用于包括各种压缩机、反应釜、风机、超重力机等流体机械的旋转轴，特别是高转速设备的旋转轴的密封。

背景技术

离心密封具有零泄漏、无磨损、寿命长等优点，但目前工业中的离心密封主要用于液体的密封，很少有应用于气体的成功经验。

当离心密封用于密封气体时，相对旋转的叶轮与壳体间的密封液体积较小，当转速较高时，叶轮与壳体会产生大量的热，导致密封液的温度迅速升高，甚至汽化，这使得离心密封用于高速的气体密封受到限制；离心密封所能承受的压差较小，使其在高压场合下的应用受到限制；对于离心密封来说，当密封静止时，不能产生离心力，密封能力为零，所以停车密封一直是离心密封的难题。

以上因素均阻碍了离心密封的广泛应用，为了实现高转速气体密封场合下的绝对密封，延长密封的使用寿命，降低密封装置的成本，解决离心密封中的这些问题是十分有必要的。

发明内容

针对上述情况，本发明将提供一种连续注排式离心密封及其气液控制系统，可以满意地解决离心密封存在的问题。

本发明所提供的连续注排式离心密封装置，包括密封腔体，离心叶轮组件和气控滑阀密封组件，其中，密封腔体主要包括挡水盘5、左端盖6、中间腔体7、和右端盖12；离心叶轮组件主要包括离心叶轮2、分别套装于离心叶轮2两侧的左甩水环1和右甩水环11，以及动环压盖4和固定于离心叶轮2一侧的动环3；气控滑阀密封组件主要包括滑阀压盖8、滑阀9、弹簧10，以及在主要零件之间起辅助密封作用的密封圈13、14、15、16，其中，密封腔体设有密封液注入通道，入口为A，以及密封液排出通道，出口为B、C；离心叶轮2在靠近高压侧的端面上装有动环3，在靠近低压侧的端面上开有凹槽；在弹簧10的作用下，滑阀9沿轴向向动环3移动，与动环3端面闭合，在控制气入口D的作用下，滑阀9沿轴向向相反方向移动，与动环3端面分离。

在上述连续注排式离心密封装置中的密封腔体内，中间腔体7上具有环形积水槽E，位于密封液入口A所在注入通道末端；左端盖6上具有环形积水槽F，位于密封液出口B所在排出通道始端，环形积水槽E和F其径向位置具有位差，其中环形积水槽E直径大，靠近中间腔体7内侧，环形积水槽F直径小，靠近旋转轴侧。

在上述的连续注排式离心密封装置中，密封液入口A注入的密封液，采用水或者低熔点液态金属。这些用于密封液的低熔点液态金属可以是镓铟合金或者铟锡合金。

另外，在上述的连续注排式离心密封装置中，在离心叶轮2靠近低压侧的端面上沿周向均匀开有4～20个凹槽，其槽形为长圆形槽、螺旋槽或T形槽。

上述的连续注排式离心密封装置中，气控滑阀密封组件中有6～20只弹簧10，滑阀9外径处装有滑阀压盖8，之间由密封圈16密封；滑阀9内外径处由密封圈13、14和15分别与中间腔体7之间构成密封，在滑阀9，滑阀压盖8和中间腔体7之间构成一个环形的密闭空间G，由控制气入口D经气源通道通入压缩空气至密闭空间G。

此外，本发明还提供了一种气液控制系统，包括上述任意一种连续注排式离心密封装置I、稳压罐II、气源调节装置III、气压源IV、泵V、液压源VI，其种的稳压罐II设有进气口H、放空口J、液位计、进液口K和排液口L，进气口H通过电动调节阀PV-102A与气源调节装置III相连，放空口J通过电磁阀PV-102B放空，进液口K通过电动调节阀LV-202与泵V相连，排液口L通过电动调节阀LV-203与离心密封装置I密封液入口A相连。

本发明所具有的有益效果是，本发明采用液体密封气体，可以实现气体的绝对密封，而且该装置无固体零件的直接接触，避免了固体之间的摩擦和磨损，设计了密封冷却液的连续注排的结构，带走密封气体时产生的搅拌热，解决了离心密封用于气体密封时产热大的问题；采用密度较大，熔点低，汽化温度较高的金属液体作为密封液，如镓铟合金、铟锡合金等，解决了离心密封承受压差小的问题；利用了离心密封高速下的优良密封性能，合理地结合了气控滑阀式端面密封，解决了离心密封停车密封困难的问题。

以下结合附图所示实施例的具体实施方式，对本发明的上述内容再作进一步的详细说明。

附图说明

图1是本发明连续注排离心密封装置的结构示意图。

图2是本发明连续注排离心密封装置及其气液控制系统的结构示意图。