[发明专利]具有冷却式离心液环动密封装置的同心圈超重力旋转床

说明书

具有冷却式离心液环动密封装置的同心圈超重力旋转床，包括：壳体，上端中部设有可与其内腔连通的气体出口管和液体入口管，液体入口管下端间隔设置喷液孔，壳体的下部一侧设有气体入口管，另一侧设有液体出口管；至少一套同心圈转子，装于壳体内腔内；传动装置，包括传动轴，传动轴上端从壳体底部插入壳体内腔，二者密封转动连接；以及至少一套离心液环动密封装置，置于壳体内腔，包括动密封机构和冷却机构，动密封机构固装在同心圈转子的上端面，冷却机构设置在动密封机构内部。本发明的有益效果是：动密封性能良好，结构简单，不产生磨损，尤其密封液可以被冷却，因而密封液不会温度升高而大量挥发，故动密封始终不会失效。

技术领域

本发明涉及一种具有冷却式离心液环动密封装置的同心圈超重力旋转床。

背景技术

化工过程强化是通过采用新设备和新工艺显著提高传递过程速率，达到大幅度减小设备尺寸或提高产能、降低能耗的技术。超重力化工过程强化技术在20世纪70年代出现。该技术利用转子高速旋转产生强大的离心力场，液体在离心力场中受到巨大的剪切力而形成微米级的液膜、液滴和液丝，并产生快速更新的相界面，处于高分散和强湍流中的气液两相的相间传质过程得到高度的强化。超重力技术发展迅速，不同种类的超重力旋转床相继问世，已经广泛应用于精馏、吸收、解吸、纳米材料制备、强化除尘过程和多孔分子筛制备等领域。中国专利200710157094.3公开的同心圈超重力旋转床具有结构简单、压降低、效率高、转子旋转功耗小等优点。同心圈超重力旋转床相对于传统的板式塔和填料塔等静设备而言属于高速旋转动设备，在转子上端面和壳体上部内壁之间需要气体动密封装置，防止壳体内的气体走短路而直接进入气体出口管，从而降低旋转床传质效率。目前，主要的气体动密封装置有迷宫动密封专利号200910066851.5，机械动密封专利号200310103434.6，填料函动密封专利号200920217341.9，离心液环动密封专利号200410073624.2，201010124918.9，201220194690.5，迷宫离心液环动密封201320608874.6。超重力旋转床在转子上端面和壳体上部内壁之间的气体动密封装置具有密封装置直径大和密封装置旋转线速度高的特点，目前专利公开的这些动密封装置用于超重力旋转床上或密封性能变差导致气体走短路严重，或密封液高速旋转而发热且温度升高导致密封液大量挥发而使动密封失效，或动密封装置结构复杂而使超重力旋转床的制造成本急剧增大，或动密封装置磨损严重而导致动密封装置寿命短。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种动密封性能良好，密封液不会温度升高而大量挥发而导致动密封失效的具有冷却式离心液环动密封装置的同心圈超重力旋转床。

本发明所述的具有冷却式离心液环动密封装置的同心圈超重力旋转床，其特征在于：包括：

壳体，上端中部设有可与其内腔连通的气体出口管和液体入口管，液体入口管下端间隔设置喷液孔，壳体的下部一侧设有气体入口管，另一侧设有液体出口管；

至少一套同心圈转子，装于壳体内腔内，其中心设有供液体入口管下端插入的离心凹腔，底部安装在伸入壳体内腔的传动装置的传动轴上，用于产生离心力；

传动装置，包括传动轴，传动轴上端从壳体底部插入壳体内腔，二者密封转动连接，用于驱动同心圈转子绕传动轴周向旋转以产生离心力；

以及至少一套离心液环动密封装置，置于壳体内腔，包括动密封机构和冷却机构，动密封机构固装在同心圈转子的上端面，冷却机构设置在动密封机构内部，用于密封的同时对同心圈转子降温。