[实用新型]一种高转速K型密封气液超重力反应器

说明书

本实用新型涉及一种高转速K型密封气液超重力反应器，包括盛装气液混合体的壳体、转子和传动轴，转子位于壳体内腔中，且与壳体同轴设置，传动轴的一端与转子不可转动的固定连接，用于驱动转子绕传动轴同步旋转；传动轴在轴向上与壳体之间通过K型密封结构密封。本实用新型中壳体和传动轴之间的采用高转速、低成本的K型密封结构的动密封方式，转子的转速可以达到2800转每分钟，运转平稳无振动；转子转速达到2800转每分钟时，在气体导流环的作用下，转子本身对气体具有很大的吸力，从而使气液反应强化，具有制造成本低，磨损小，密封性能好的优点。

技术领域

本实用新型涉及气液超重力反应技术领域，具体涉及一种高转速K型密封气液超重力反应器。

背景技术

化工过程的反应强化是通过采用新设备或新工艺提高传热和传质速率，新设备能够减小设备尺寸或提高产能，降低能耗。强化传质和传热速率的超重力反应器出现在20世纪50年代，该技术利用转子高速旋转产生的强大的离心力，液体和气体在离心力场中受到巨大的剪切力而形成微米或纳米级的液膜、液滴，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强化。不同种类的超重力旋转床相继问世，广泛应用于精馏、吸收、解吸、纳米材料制备、强化除尘等领域。

超重力旋转床相对传统的板式塔和填料塔等静设备而言属于高速旋转设备，在传动轴和壳体之间需要动密封装置。机械设计中常见的动密封方式分别是填料密封、机械密封、干气密封、迷宫密封、油封密封、动力密封和螺旋密封等七种方式。

超重力的转子速率越大，传质和传热效果就越好，但是随着旋转轴转速的提高，旋转轴和壳体之间的密封就容易出现问题，或者因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，或者因动密封装置磨损严重而导致动密封装置寿命短。同时，目前工业上投入使用的超重力反应器大多数都是立式放置，当密封损坏后，维修更换密封麻烦。

实用新型内容

为此，本实用新型提供一种高转速K型密封气液超重力反应器，该结构中壳体、转子和传动轴呈卧式放置，壳体和传动轴的密封方式采用高转速、低成本的K型密封的动密封方式，以解决目前超重力反应器采用的动密封所具有制造成本高、磨损严重、维修更换麻烦的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

一种高转速K型密封气液超重力反应器，包括盛装气液混合体的壳体、转子和传动轴，所述转子位于所述壳体内腔中，且与所述壳体同轴设置，所述传动轴的一端与所述转子不可转动的固定连接，用于驱动所述转子绕所述传动轴同步旋转；所述传动轴在轴向上与所述壳体之间通过K型密封结构密封。

所述传动轴呈水平设置，其轴端与所述的壳体、转子呈垂直设置。

所述传动轴上的K型密封结构位置套置一轴套，所述传动轴与轴套之间不可转动的固定连接；在所述轴套的外侧套置一环向密封盒，所述密封盒的一端与所述壳体之间形成可拆卸固定连接，其另一端设有密封盒盖，用于轴向固定所述K型密封结构；所述轴套和所述密封盒之间设有多个呈环向设置的所述K型密封结构。

所述K型密封结构为截面呈K状的密封圈，所述轴套和所述密封盒之间设有至少4个呈环向设置的K型密封圈。

在所述K型密封结构之间还设有水封环，通过向所述水封环中通入冷却水，冷却所述K型密封结构和轴套间所产生的摩擦热。

所述K型密封结构采用PTFE材料制备而成；所述轴套为碳化硅轴套。

所述K型密封结构为喇叭状结构。

所述K型密封结构内壁刻有与所述传动轴转向相反的螺纹槽，当所述传动轴旋转时产生一个向内推力，阻止流体外流。

所述密封盒盖与所述密封盒连接处的环向外侧设有O型密封圈。