[实用新型]一种煤化工泵用密封卸压装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种煤化工泵用密封卸压装置，属于煤化工领域。

背景技术

在煤化工领域中，有些苛刻工位化工流程泵进口压力高，输送介质温度高，介质含固量高，且固体颗粒的硬度比较大。在这样的工作条件下对泵的安全性提出了更高的要求，对泵的密封结构除了具有抗压、耐腐蚀之外，对耐磨性也提出了更高的要求。

现有化工流程泵所采用的卸压结构，如图1所示，节流板103内侧开有矩形环槽，节流板103与叶轮101和机封短套105之间留有间隙，通过这种结构可以起到节流并减小机封腔体压力的作用，从而保护机封免受高压冲击。

由于煤化工泵输送的介质入口压力高，输送介质温度高，介质含固量高，且固体颗粒的硬度比较大。泵运行时会出现以下情况：1.机械密封冲洗水压力不稳定，可能小于泵腔的压力；2.泵频繁起停或转速不稳定，泵腔内的压力瞬间有很大的变化。当泵腔的压力大于机械密封腔体的压力时，泵腔内的介质就会急剧冲击机械密封腔体，高压介质就会顺着轴套与环形矩形槽以一定的速度流入机械密封腔体中，对机械密封进行冲击及冲刷磨蚀，持继性的磨损机械密封。机械密封受到冲击载荷及磨蚀后，会影响机械密封的正常使用寿命，减小了整个装置系统的稳定性，增加了维护成本。

发明内容

本实用新型的目的是为了解决传统泵用密封卸压结构的机械密封会受到硬质颗粒的冲击载荷及磨蚀，会影响机械密封的使用寿命，降低泵的稳定性等问题，而提供一种泵用密封卸压装置。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

本实用新型的一种煤化工泵用密封卸压装置，包括节流泄压环、压盖、单向密封环和机械密封短套；

节流泄压环为环形结构，节流泄压环的外环加工有与泵盖前端内形相匹配的阶梯台，节流泄压环的内环前段内径与叶轮连接端外径间隙配合，且节流泄压环内环前段的内壁加工有间断的矩形环槽，节流泄压环内环后段开有内径大于叶轮连接端外径的环形减压腔；

压盖的内环前端加工有环形定位槽；

单向密封环包括弹性材料加工而成变形环和硬质材料加工而成的定位环，自由状态的变形环和定位环结构相同，均为向前收敛的锥面结构，锥面结构的后端外沿向外延伸出环形连接台，变形环的环形连接台和定位环的环形连接台的内外径相同，变形环的锥面结构内孔内径小于机械密封短套的外径，定位环的锥面结构内孔内径与机械密封短套的外径间隙配合；变形环和定位环通过各自的环形连接台粘接固定形成锥形合件；

机械密封短套的前端面紧顶叶轮的后端面，机械密封短套与叶轮的配合面通过密封圈密封，且机械密封短套与叶轮配合处的侧壁为端面齐平的环形定位面；节流泄压环前端通过阶梯台结构紧顶泵盖前端内壁，压盖前端紧顶节流泄压环的后端，单向密封环的环形连接台插入压盖的环形定位槽内，螺钉同时穿过压盖、节流泄压环和泵盖前端内壁，使节流泄压环和单向密封环轴向定位；此时，节流泄压环的内环前段与机械密封短套和叶轮配合处的环形定位面间隙配合，单向密封环前端变形环的内孔过盈配合在机械密封短套的侧壁，单向密封环后端定位环的内孔与机械密封短套的侧壁间隙配合；单向密封环的后端设置冲洗水装置。

所述节流泄压环的内环前段与机械密封短套和叶轮配合处环形定位面的配合间隙为0.3mm。

单向密封环锥面结构的锥度为15°～45°。

单向密封环后端定位环内孔与机械密封短套侧壁的配合间隙为0.3mm。

单向密封环中变形环的环形连接台和定位环的环形连接台粘接后的间距不大于5mm。

节流泄压环内环前段的矩形环槽槽深为1.5mm、槽宽为2mm。

工作过程

当泵正常运转时，高压冲洗水从单向密封环后端定位环的内孔与机械密封短套的侧壁间隙内进入，并向前推动单向密封环前端的变形环扩张变形，从而使高压冲洗水经过单向密封环和节流泄压环的内环，实现对外部介质的密封；当发生泵腔压力大于冲洗水压力意外情况时，向后进入的外部高压介质首先在节流泄压环内环前段间断的矩形环槽作用下节流，再进入节流泄压环内环后段的环形减压腔内实现减压；此时，单向密封环前端压力大于后端压力，单向密封环前端的变形环向后收拢，并堵住单向密封环后端定位环内孔与机械密封短套侧壁之间的间隙，使外部高压介质无法通过单向密封环，防止其向机械密封侧泄漏；当泵恢复正常运转后，高压冲洗水再次推动单向密封环前端的变形环扩张变形，在实现密封的同时，将节流泄压环内环的残余介质冲出，避免残余介质对机械密封的磨损。

有益效果：