[实用新型]一种带径向泄压阀的静压干气密封静环

说明书

一种带径向泄压阀的静压干气密封静环，包括静环、静环座、锥形泄压阀、弹簧和弹簧座，静环安装于静环座内，静环的一侧靠近密封腔介质即上游侧，静环的另一侧靠近泄漏腔介质即下游侧，静环内设有周向均布的锥形孔，锥形孔与密封腔介质连通，锥形孔内依次安装有弹簧座、弹簧和锥形泄压阀，弹簧座通过螺纹固定于锥形孔内，静环端面设有节流孔、均压槽、集气槽和通气孔，节流孔设于均压槽内，通气孔设于集气槽内，通气孔和集气槽位于下游侧，通气孔与锥形孔相连通。本实用新型可在泄漏腔介质压力较高时打开泄压阀，由密封间隙下游侧向密封腔泄放高压介质，可避免封闭的泄漏腔介质压力过高，提高静压干气密封用于反应釜搅拌轴密封的可靠性。

技术领域

本实用新型涉及一种旋转式流体机械的干气密封结构，特别涉及一种具有径向泄压阀的静压干气密封静环，可用于各种反应釜和搅拌器的旋转轴密封。

背景技术

因具有良好的静压开启特性和承载能力，静压干气密封在低速旋转机械(如反应釜和搅拌器)中逐渐得到应用。特别是对于制药反应釜而言，其不允许有外界的颗粒杂质或密封磨屑进入釜内而污染药品，故能实现非接触运行的静压干气密封成为其搅拌轴密封的首选。当静压干气密封用于反应釜搅拌轴密封时，密封端面的一侧为密封腔，腔内具有一定压力的密封介质或直接与外界连通，另一侧为釜顶空腔，其为一有限容积的密闭空腔。压力较高的节流气通过密封端面的节流孔进入密封端面形成静压承载，使两密封副之间形成微米级间隙而实现非接触运行，同时也不断向密封端面的内径侧和外径侧泄漏。然而，随着密封端面的节流气不断进入釜顶空腔，空腔内的气体积聚而压力逐渐升高；当其压力升高到一定值时，一方面是改变了釜内药品生产的适宜工况环境，进而影响药品正常生产，另一方面釜顶空腔内的节流气和釜内反应产生的混合气体会通过密封间隙向密封腔侧泄漏。中国专利CN101776152A、CN102853085A提出一种具有自适应能力、可外加压的静压气膜密封，通过从外部调节节流气的压力以实现对干气密封端面运行状态的调控，不过仍不能很好地解决反应釜内空腔压力急剧升高的问题。

发明内容

为改善现有静压干气密封用于反应釜搅拌轴密封所存在的节流气在釜顶空腔积聚而导致釜内压力升高的问题，本实用新型提供了一种带径向泄压阀的静压干气密封静环结构，适用于低速操作条件的反应釜和搅拌器旋转轴密封。

本实用新型的技术方案是：

一种带径向泄压阀的静压干气密封静环，包括静环1、锥形泄压阀2、弹簧3、弹簧座4和静环座5，所述静环1安装于静环座5内，所述静环1的一侧靠近密封腔6即上游侧，所述静环的另一侧靠近泄漏腔7即下游侧，所述静环1内设有周向均布的锥形孔16，所述锥形孔16与密封腔6连通，所述锥形孔16内依次安装有弹簧座4、弹簧3和锥形泄压阀2，所述弹簧座4通过螺纹固定于锥形孔16内，所述静环1的密封端面11上设有均压槽13和集气槽15，所述节流孔12设于均压槽13内，所述通气孔14设于集气槽15内，所述通气孔14和集气槽15位于下游侧，所述通气孔14与锥形孔16相连通。

所述弹簧座4与锥形泄压阀2之间有大锥形孔腔162，所述锥形泄压阀2与通气孔14之间有小锥形孔腔161，所述弹簧座4上设有可连通密封腔6与大锥形孔腔162的通孔41。当锥形泄压阀2小头端面21上所受的压力较小时，锥形泄压阀2大头端面22上介质压力和弹簧3被压缩后所产生弹簧力的共同作用力大于小头端面21上所受的压力，锥形泄压阀2与锥形孔16的壁面紧贴，小锥形孔腔161和大锥形孔腔162不连通。当锥形泄压阀2小头端面21上所受的压力较大时，小头端面21上所受的压力大于大头端面22上介质压力和弹簧力的共同作用力，锥形泄压阀2与锥形孔16壁面脱离而形成间隙，小锥形孔腔161内的介质进入大锥形孔腔162，进而通过弹簧座4上的通孔41进入密封腔6内，达到泄压的目的。

所述均压槽13为周向贯通的环形槽，或者周向非贯通的扇形槽；

所述集气槽15为周向贯通的环形槽，或者周向非贯通的扇形槽。

本实用新型的工作原理是：