[实用新型]一种用于高温介质的机械密封装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及能够应用于高温介质环境下的密封装置，特别指用于热水泵的一种用于高温介质的机械密封装置。

背景技术

石油炼化、热电、化纤等行业常用离心泵输送热水，高温热水机械密封是行业内存在的一个技术难点。水在蒸汽状态不能对普通密封端面润滑，据实际经验及有关资料介绍，即使是液态，水的粘度也会随着温度的升高而急剧下降，如：水在20℃下的粘度为1厘泊，在100℃时则降为0.3厘泊，这样也就失去了润滑性，在250℃下的热水就没有润滑性。并且250℃下的热水其蒸汽压为3.5Mpa,即对密封腔的压力起码为3.5Mpa，要使机械密封在这样高的温度和压力下正常运转是非常困难的，不采取特殊措施，就难以满足使用要求。特别是随着温度的升高，其饱和蒸汽压进一步加大，密封难度远大于别的介质的密封难度。密封难点主要是：1、粘度降低润滑性能降低，摩擦系数加大；2、密封端面高温高压变形；3、密封端面气化，出现气液两相，摩擦系数进一步加大，摩擦热突增，进一步，液膜失稳失效，端面磨损加剧，密封泄漏；4、高温热水汽蚀现象引起泵体振动，进而影响弹性补偿元件抗震性差，导致密封端面液膜刚度不稳定，易干摩擦，密封寿命短。

常见高温热水机械密封多为弹簧密封，密封环为抗高压常采用镶嵌环结构，难以克服镶嵌应力及密封环与环座同步热膨胀问题、端面变形、弹簧材料失弹问题等。密封形式也有采用焊接金属波纹管密封形式的先例，但主要也因为密封环镶嵌变形、端面气化、摩擦扭矩大等问题而造成波纹管焊缝被撕裂、密封失效，基本上波纹管密封在高温热水领域还未有成功实施的案例。所以如何克服上述难点问题是解决高温热水机械密封的关键。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种克服了传统技术难点，将波纹管用于热水泵密封的一种用于高温介质的机械密封装置。

本实用新型采取的技术方案如下，一种用于高温介质的机械密封装置，其特征在于：包括内压盖、外压盖、轴套、波纹管弹力补偿组件、静环及动环，其中：所述轴套套设在泵轴上；所述内压盖及外压盖套设在轴套外，与轴套的外径面之间形成环形腔体；所述波纹管弹力补偿组件、静环及动环设置在上述环形腔体内；所述波纹管弹力补偿组件的外端固定在外压盖上，静环固定在波纹管弹力补偿组件的内端，动环固定在轴套上，动环外端面与静环的内端面接触形成密封端面；所述动环内端面周缘开有至少二个动压槽。

优选地，所述的波纹管弹力补偿组件包括波纹管基座、波纹管及静环座，其中：上述波纹管基座的外端固定在外压盖上，上述波纹管的外端连接波纹管基座，波纹管的另一端连接静环座，上述静环座的内端嵌有静环。

优选地，所述的静环的外径面与静环座的外径面平齐，两者外径面上均开有防转槽，静环的内径面内设有支撑环。

优选地，所述的波纹管弹力补偿组件的外部套设有分流套，分流套固定在外压盖上，分流套的内圈对应于波纹管的部分开有环形槽，该环形槽内设有阻尼带；阻尼带的内径贴紧波纹管的外径，以约束波纹管弹力补偿组件产生共振或跳动；分流套的内圈对应于静环座及静环的部分对称设置二个凸台，该凸台嵌入防转槽内，以防止静环沿圆周方向转动。

优选地，所述的分流套上沿圆周方向开有至少二个径向的通孔。

优选地，所述的动环与轴套外径面平齐，两者的外部套有泵送环；泵送环的外端为向外倾斜的倾斜面，该倾斜面的圆周方向上开有至少二个离心槽；所述的内压盖的内圈中对应于离心槽的部分开有环形槽，该环形槽内设置挡流板。

优选地，所述的内压盖上开有冲洗液进口及冲洗液出口，冲洗液经冲洗液进口进入环形腔体内，经通孔流入密封端面处，进行冲洗和冷却，在离心槽转动产生的离心力作用下，由挡流板导入冲洗液出口，进而导出至外部的换热器。

优选地，所述的内压盖的内圈与泵送环的外圈连接处开有迷宫槽，该迷宫槽与泵送环的外圈之间形成迷宫密封，以便阻碍冲洗液与高温介质的大量互串，减少外部换热器的热载荷。

优选地，所述的轴套的外端上套有传动环，传动环通过固定螺钉将轴套固定在泵轴上。

本实用新型的有益效果在于：