本實用新型涉及深冷低溫泵用機械密封裝置,具體涉及-196℃低溫離心泵機械密封裝置。
背景技術(shù):
深冷低溫離心泵是空分、石化、冶金、清潔能源等行業(yè)輸送液態(tài)氣體的極低溫設(shè)備。
法國法孚(fives)公司是成立于1959年的專業(yè)低溫設(shè)備制造公司。改革開放以來,國內(nèi)的不少中、外資空分企業(yè),進口了該公司的離心泵,用于液化空氣傳輸、地面裝卸和運輸槽車上。
法孚(fives)離心泵機械密封結(jié)構(gòu)如圖1所示,從圖可知,這是典型的靜止型補償結(jié)構(gòu)的機械密封。設(shè)計原則是工作時,降低靜環(huán)組件對入泵液化氣體形成的攪拌熱。
靜環(huán)組件由件①300型不銹鋼靜環(huán)座+鎳合金焊接波紋管+[300型不銹鋼環(huán)座+碳石墨(靜環(huán))鑲嵌]。
從圖2所示:件①座外徑凸臺,螺旋壓緊套(300型不銹鋼),靜環(huán)組件與青銅泵頭之間用銅墊密封,靠軸向力壓緊。靜環(huán)鑲嵌在300型不銹鋼的靜環(huán)座上。
機封動環(huán)為銅+純碳石墨,鑲嵌組合而成,裝于泵軸,動環(huán)非密封面?zhèn)榷嗣嬗脡禾卓勘幂S端機械力壓緊限位于泵軸臺階并傳遞工作扭矩。動環(huán)、泵軸臺階用調(diào)整銅墊密封,調(diào)整銅墊(靜密封)長度,讓動環(huán)、靜環(huán)密封面貼合并讓波紋管壓縮提供靜態(tài)時的閉合力。
工作時,動環(huán)與軸同步高速旋轉(zhuǎn),密封面間摩擦熱和旋轉(zhuǎn)件產(chǎn)生的攪拌熱,被水平入泵的液態(tài)氣體帶出,泵內(nèi)液體維持平衡的工溫飽和蒸汽壓,并在整個工作期間保持這種熱平衡;
法孚離心泵cryomecnll中機械密封的設(shè)計缺陷:
1、存在不安全性
從圖1結(jié)構(gòu)可知,其靜環(huán)組件中的焊接金屬波紋管用薄片焊接而成,是機封中金屬材料強度最薄弱的部分,承擔(dān)了機械密封工作時的全部扭矩。這類泵轉(zhuǎn)速在4000~7000轉(zhuǎn)/分,考慮低溫狀態(tài)下金屬脆化趨勢,這類泵用接觸型機械密封屬于高pv值機械密封。液態(tài)氣體粘度極小,不存在潤滑性,工作時高速流動的液體與波紋管發(fā)生摩擦,磨損并降低著波片厚度,使波紋管承受載荷的能力減弱,一旦破裂,逸出的液化氣體,尤其是液氧、lng或液化碳氫化合物,會造成危險的安全事故和環(huán)境污染。
2、安裝時,由于壓緊套,靜環(huán)組件分離,裝配誤差大,靜環(huán)組件與泵軸的同軸精度無法保證。
3、密封環(huán)材料選材陳舊
由于液態(tài)氣體沒有潤滑性,密封環(huán)(動環(huán)、靜環(huán)材料)必須選擇低溫環(huán)境下具有優(yōu)良自潤性的材料。圖示結(jié)構(gòu)的密封碳石墨對純碳石墨,是api682標準中機械密封面配對材料沒有的,api682標準的機械密封工作溫度下
聲明:
“-196℃低溫離心泵機械密封裝置的制作方法” 該技術(shù)專利(論文)所有權(quán)利歸屬于技術(shù)(論文)所有人。僅供學(xué)習(xí)研究,如用于商業(yè)用途,請聯(lián)系該技術(shù)所有人。
我是此專利(論文)的發(fā)明人(作者)