[发明专利]一种带有传热强化结构的机械密封装置

说明书

本发明提供一种带有传热强化结构的机械密封装置，是由前端面(密封面)(1)、外环圆柱面(2)、后端面(支撑面)(3)、内环圆柱面(4)、气流入口(5)、内环侧气流出口(6)、外环侧气流出口(7)、内径侧导流孔(8)、外径侧导流(9)及扰流结构M等组成，它们都位于该机械密封装置环体上的不同位置；本发明在密封环上开设传热强化结构，大大地提高了机械密封环的散热面积；壳体结构将节省一部分的制作材料，降低密封件的成本；这样的结构，应用到现有非接触机械密封上，将更好地发挥密封端面改形的优势，明显增强密封润滑效果及稳定性，大大延长其使用寿命；该装置结构科学，工艺性好，具有广阔推广应用价值。

技术领域

本发明提供一种带有传热强化结构的机械密封装置，具体地说，它是一种在机械密封的环体上开设一定数量的气体导流槽及后端面开设气体导流孔，属于流体密封中的旋转轴密封技术领域。适用于各种压缩机、膨胀机、泵、反应釜、搅拌机等旋转机械轴的轴端密封装置。

背景技术

机械密封是一种依靠弹性元件对动、静环端面密封副的预紧和介质压力与弹性元件压力的压紧而达到密封的轴向端面密封装置，故又称为端面密封。机械密封广泛地应用于离心泵、离心机、反应釜和压缩机等设备上。随着科学技术的不断进步，实际生产应用中对机械密封提出了更高的要求，要求机械密封能适应在高压、高速、频繁起停等极端工况条件下良好运行，这样就对机械密封的性能提出了更高的要求。

目前，国内外许多专家学者研究机械密封主要是正向直观的研究：如泄漏量低，开启力大、油膜稳定性好、摩擦磨损小，使用寿命长、工作可靠等方面展开，并已取得了很好的成效。为机械密封设计积累了大量的理论依据及设计方法等。而对于机械密封动、静环自身的散热研究并不多见。传统的机械密封动环与静环之间因运转产生的摩擦热及流体内部的剪切热不能得到很好的散热，使得端面因受热不均而产生变形，严重时密封端面会产生龟裂，使机械密封性能大大降低。甚致会使机械密封过早失效。过高的端面温度成为制约机械密封向长寿命、高可靠性发展的瓶颈，因此如何降低密封端面温度成了亟待解决的问题。

发明内容

(一)目的

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种带有传热强化结构的机械密封装置，它是一种端面导热能力强、均温性能好、抗扰动吸纳性能强且启停特性较好的新型机械密封。本机械密封可以有效地解决现有的机械密封在工作时由于端面温度过高及受热不均匀而导致的端面变形，从而提高机械密封性能。

(二)技术方案

现有的机械密封动环或静环(如图1所示)都是一个圆柱体，由前端面(密封面)、外环圆柱面、后端面(支撑面)、内环圆柱面等组成；一般作为密封面的叫前端面，作为支撑面的叫后端面；所述机械密封装置的动环或静环如图2所示，所述动环或静环的端面一侧为高压侧即上游，所述动环或静环的端面另一侧为低压侧即下游，所述的动环或静环的环体上开设有多个沿周向均匀分布的传热强化结构；

本发明一种带有传热强化结构的机械密封装置，如图3所示，其特征在于：该机械密封装置由前端面(密封面)(1)、外环圆柱面(2)、后端面(支撑面)(3)、内环圆柱面(4)、气流入口(5)、内环侧气流出口(6)、外环侧气流出口(7)、内径侧导流孔(8)、外径侧导流孔(9)及扰流结构M等组成，它们都位于该机械密封装置环体上的不同位置；

所述的前端面(1)，是该机械密封装置的密封面；

所述的外环圆柱面(2)，是该机械密封装置的外圆柱面；

所述的后端面(3)，是该机械密封装置支撑面其与补偿机构结合；

所述的内环圆柱面(4)，是该机械密封装置的内圆柱面；

所述的气流入口(5)，是该机械密封装置内环圆柱面4上沿周向均匀开设的矩形孔；