[发明专利]串联式干气密封装置及其在轻烃泵上的应用和使用方法

说明书

技术领域

本发明涉及化工轻烃产品密封的技术领域，具体涉及一种串联式干气密封装置及其在轻烃泵上的应用和使用方法。

背景技术

据统计，目前石油化工工艺装备中近70％～80％的泵配备有机械密封机构，该机构是减少泄漏、提高效率、降低能耗、决定机器设备的安全性及可靠性的关键零部件，因此其作用不可小觑。传统输送泵的机械密封结构采用双端面机械密封，这种密封形式可以合理地分配每个密封的两端压差，提高密封的工作压力范围，但结构较为复杂且体积较大，且存在产品泄漏的风险。

上述机械密封的具体原理为依靠波纹管或机封弹簧等形式的弹性原件提供弹力，克服动环辅助密封圈与轴之间的摩擦力，使动环紧密地贴合在静环的端面上，从而形成密封面，当主机充满压力介质并开始工作时，密封面会产生闭合力，使密封端面达到合理的比压，实现流体密封。但这种机械密封在刚开始投用时，静环和动环为接触式，若操作不当，极易在启动的瞬间损坏，造成泄漏。且此机械密封在工作过程中，由于机械作用或热力作用，动环、静环的端面会因为摩擦发生变形，从而使得密封面收缩形成缝隙，造成泄漏。另外，在机械冲洗液或泵送介质内的颗粒含量过大的情况下，也会使得密封面损坏，造成泄漏。泄漏一旦发生，不仅会影响设备的正常工作，严重时甚至会导致整个化工系统崩溃，并造成燃烧、爆炸、人身伤亡等恶性事故。因此，对上述机械密封进行改进保证密封效果是急需解决的一个重要问题。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种串联式干气密封装置，用于解决现有的烃类产品输送过程中，由于无法保障产品输送泵有效的密封，从而会造成罐区泄漏，不仅会影响设备的正常工作，还会造成恶性事故的问题。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：串联式干气密封装置，包括呈串联形式设置的机械密封机构和干气密封机构，所述机械密封机构和所述干气密封机构设置在泵轴和轴套之间，所述机械密封机构靠近介质侧设置，所述干气密封机构靠近大气侧设置。

优选地，所述机械密封机构包括依次设置的第一压盖、第一传动件、第一动环、第一静环和第一静环座，所述第一压盖固定在所述泵轴上，所述第一传动件和所述第一动环均与所述泵轴的外表面抵接，所述第一传动件与所述第一压盖之间、所述第一动环与所述第一传动件之间均通过机封弹簧相连，所述第一动环与所述第一静环相对设置并距离一定间隙，所述第一静环设置在所述第一静环座上，所述第一静环座固定设置在所述轴套上，所述第一静环和所述第一静环座之间设置有机封弹簧，以实现传动；

与所述机械密封机构对应的轴套上开设有冲洗液入口和冲洗液出口。

进一步地，所述第一动环朝向所述第一静环的面为动环端面，所述第一静环朝向所述第一动环的面为静环端面，所述动环端面与所述静环端面之间的间隙为2～5um。

优选地，所述干气密封机构包括依次设置的第二压盖、第二传动件、第二动环、第二静环和第二静环座，所述第二压盖、第二传动件和第二动环为一体式结构，所述压盖固定在所述泵轴上，所述第二动环与所述第二静环相对设置，所述第二静环设置在所述第二静环座上，所述第二静环座固定在所述轴套上，所述第二静环和所述第二静环座之间设置有机封弹簧，以实现传动；

与所述干气密封机构对应的轴套上开设有密封气出口和密封气入口。

进一步地，所述密封气出口连接有火炬泄放系统。

相比于现有技术，本发明所述的串联式干气密封装置具有以下优势：该串联式干气密封装置包括呈串联形式设置的机械密封机构和干气密封机构，机械密封机构临近介质侧设置，形成的机械密封为主密封；干气密封机构临近大气侧设置，形成的干气密封为辅助安全密封。机泵中的工艺介质若有泄漏，首先进入机械密封区域中，当机械密封机构遭到损坏，泄漏的工艺介质则从机械密封区域进入干气密封区域中，此时干气密封机构起到主密封的作用。本发明中的密封形式采用机械密封和干气密封串联的形式，相比于传统的密封形式，本发明的密封作用有了双重保障，从而本发明的密封装置性能更可靠、泄漏量小，对于各种工艺介质均有较好的密封效果，避免在机械密封机构失效时，工艺介质泄漏进入大气中对人体或环境造成危害，最大程度地降低了产品的储运风险。

本发明的另一目的在于提供串联式干气密封装置在轻烃泵上的应用，以实现碳四或碳五的烃类物质在储运过程中的密封效果。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：串联式干气密封装置在轻烃泵上的应用，所述轻烃泵为立式筒袋泵，所述串联式干气密封装置装配在所述立式筒袋泵的密封腔座上，以实现立式筒袋泵的泵轴处的密封，所述立式筒袋泵用于储运碳四或碳五的烃类物质。