一種低溫液體泵的密封結(jié)構(gòu)及密封氣系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及密封技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種低溫液體泵的密封結(jié)構(gòu)及密封氣系統(tǒng)，包括密封氣函體，所述密封氣函體的形狀為圓環(huán)狀，所述密封氣函體的外壁上設(shè)有多個(gè)通孔，所述密封氣函體的兩端分別與填料密封環(huán)連接，所述密封氣函體的外壁與泵體的內(nèi)壁接觸，所述密封氣函體的內(nèi)壁與活塞桿的外壁接觸，所述泵體上設(shè)有分別與所述密封氣函體的外壁上任意兩個(gè)通孔相對(duì)應(yīng)的密封氣進(jìn)氣口和密封氣排放口。一方面阻止從泵體內(nèi)高壓端泄漏過(guò)來(lái)的介質(zhì)繼續(xù)沿軸向往低壓端泄漏，減少填料介質(zhì)的泄露量，一方面隔絕外界的介質(zhì)進(jìn)入填料密封腔室，有效避免了因填料泄漏導(dǎo)致泵的工作壽命降低，運(yùn)行效果差及更換密封填料增加泵的維護(hù)成本的問(wèn)題。
【專利說(shuō)明】
一種低溫液體泵的密封結(jié)構(gòu)及密封氣系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及密封技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種低溫液體栗的密封結(jié)構(gòu)及密封氣系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]—直以來(lái)，栗在運(yùn)行中介質(zhì)的泄漏問(wèn)題是困擾化工生產(chǎn)的重大問(wèn)題，為了減少栗的泄漏量，人們相繼發(fā)明了填料密封和機(jī)械密封兩種密封裝置。近代以來(lái)，材料科學(xué)的不斷推進(jìn)，很多新型材料得以使用在栗的密封裝置上，這些材料普遍具有耐高溫、高壓，耐磨、耐腐蝕等優(yōu)良特性，它們的使用讓密封裝置的性能有了很大的提升，但在某些工作條件相對(duì)苛刻的環(huán)境，工況的變化會(huì)給密封材料的性能帶來(lái)一些變化，因此如何提高這些密封裝置的性能仍是一個(gè)值得探討的問(wèn)題。
[0003]目前，低溫液體柱塞栗普遍采用填料密封形式，在運(yùn)行過(guò)程中，活塞桿在栗體內(nèi)沿其軸向做往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，填料密封環(huán)外壁與栗體內(nèi)壁接觸，內(nèi)壁與活塞桿外壁接觸，由于填料密封環(huán)及栗體相對(duì)活塞桿是固定的，為了滿足活塞桿與填料密封環(huán)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，它們之間必然存在間隙，而活塞與栗腔也是如此。由于這些間隙的存在，在運(yùn)行過(guò)程中，被活塞做功后的介質(zhì)液氮會(huì)從從動(dòng)端(高壓端)泄漏至驅(qū)動(dòng)端(低壓側(cè))。
[0004]原始安裝時(shí)，由于填料密封環(huán)與活塞桿的間隙較小，活塞環(huán)與低溫柱塞栗栗腔的間隙也較小。栗的密封效果是良好的。隨著運(yùn)行時(shí)間的增加，上述兩處的磨損加劇，介質(zhì)液氮的泄漏會(huì)逐漸增加，一方面引起介質(zhì)的冷量泄漏，同時(shí)還會(huì)導(dǎo)致低溫柱塞栗的流量下降。泄漏量隨著運(yùn)行時(shí)間增加變得越來(lái)越大，這時(shí)在栗體裸露外面的部位及活塞桿上將結(jié)霜或者結(jié)冰，嚴(yán)重時(shí)將影響栗的正常運(yùn)行。
[0005]雖然栗的廠家在原始設(shè)計(jì)時(shí)設(shè)計(jì)了刮箱環(huán)，但實(shí)際應(yīng)用的效果并不理想。根據(jù)運(yùn)行總結(jié)的經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，低溫液體柱塞栗的填料泄漏給設(shè)備維護(hù)和實(shí)際生產(chǎn)運(yùn)行帶來(lái)了諸多困難，雖然定期更換密封填料可以緩解泄漏，但這并不是解決問(wèn)題的根本方法。更換密封填料增加了栗的維護(hù)成本，一定程度上也降低了栗的壽命。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006](一)要解決的技術(shù)問(wèn)題
[0007]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是解決現(xiàn)有低溫液體栗的因活塞桿往復(fù)運(yùn)動(dòng)造成密封結(jié)構(gòu)因磨損出現(xiàn)間隙，填料因間隙擴(kuò)大泄漏量增大及因填料泄漏導(dǎo)致栗的工作壽命降低，運(yùn)行效果差的問(wèn)題及更換密封填料會(huì)增加栗的維護(hù)成本的問(wèn)題。
[0008](二)技術(shù)方案
[0009]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了一種低溫液體栗的密封結(jié)構(gòu)，包括密封氣函體，所述密封氣函體的形狀為圓環(huán)狀，所述密封氣函體的外壁上設(shè)有多個(gè)通孔，所述密封氣函體的兩端分別與填料密封環(huán)連接，所述密封氣函體的外壁與栗體的內(nèi)壁接觸，所述密封氣函體的內(nèi)壁與活塞桿的外壁接觸，所述栗體上設(shè)有分別與所述密封氣函體的外壁上任意兩個(gè)通孔相對(duì)應(yīng)的密封氣進(jìn)氣口和密封氣排放口。
[0010]其中，所述密封氣函體的內(nèi)壁設(shè)有環(huán)形凹槽，所述通孔位于所述環(huán)形凹槽內(nèi)。
[0011 ]其中，所述通孔沿周向均勻分布。
[0012]其中，所述通孔的直徑為8mm。
[0013]其中，所述密封氣進(jìn)氣口和所述密封氣排放口均為螺紋孔。
[0014]本實(shí)用新型還提供了一種密封氣系統(tǒng)，包括供氣裝置、排氣裝置和設(shè)有上述密封結(jié)構(gòu)的低溫液體栗，所述供氣裝置通過(guò)入口連接管道將所述低溫液體栗的所述密封氣進(jìn)氣口與密封氣氣源連接，所述排氣裝置通過(guò)排放連接管道將所述低溫液體栗的所述密封氣排放口與密封氣總排放口連接。
[0015]其中，所述供氣裝置包括在所述入口連接管道上，由所述密封氣氣源的入口到所述密封氣進(jìn)氣口依次設(shè)置的入口閥、過(guò)濾器和減壓閥。
[0016]其中，所述排氣裝置包括在所述排放連接管道上設(shè)置的排放閥。
[0017]其中，所述入口連接管道與所述密封氣進(jìn)氣口螺紋連接。
[0018]其中，所述排放連接管道與所述密封氣排放口螺紋連接。
[0019](三)有益效果
[0020]本實(shí)用新型的上述技術(shù)方案具有如下優(yōu)點(diǎn):本實(shí)用新型低溫液體栗的密封結(jié)構(gòu)在栗體內(nèi)壁與活塞桿外壁之間設(shè)置密封氣函體，密封氣函體與栗體和活塞桿的表面均為緊貼密封連接，且栗體上設(shè)置了分別對(duì)應(yīng)密封氣函體上任意兩個(gè)通孔的密封氣進(jìn)氣口與密封氣放口，使密封氣通過(guò)密封氣進(jìn)氣口進(jìn)入栗體內(nèi)部，通過(guò)與密封氣函體上的其他通孔分布在活塞桿的外壁和栗體的填料密封腔室表面，再經(jīng)過(guò)封氣放口排出，一方面阻止從栗體內(nèi)高壓端泄漏過(guò)來(lái)的介質(zhì)繼續(xù)沿軸向往低壓端泄漏，減少填料介質(zhì)的泄露量，一方面隔絕外界的介質(zhì)進(jìn)入填料密封腔室，有效避免了因填料泄漏導(dǎo)致栗的工作壽命降低，運(yùn)行效果差及更換密封填料增加栗的維護(hù)成本的問(wèn)題。本實(shí)用新型的密封氣系統(tǒng)使密封氣氣源通過(guò)供氣裝置不斷向栗內(nèi)通入，通過(guò)栗內(nèi)的密封結(jié)構(gòu)后，再由密封氣總排放口連接的排氣裝置排出，一方面阻止栗內(nèi)活塞端介質(zhì)的泄漏，一方面隔絕外界的介質(zhì)進(jìn)入栗內(nèi)，保證栗的高效運(yùn)行，同時(shí)延長(zhǎng)栗和栗體內(nèi)的填料密封環(huán)的使用壽命。
[0021]除了上面所描述的本實(shí)用新型解決的技術(shù)問(wèn)題、構(gòu)成的技術(shù)方案的技術(shù)特征以及有這些技術(shù)方案的技術(shù)特征所帶來(lái)的優(yōu)點(diǎn)之外，本實(shí)用新型的其他技術(shù)特征及這些技術(shù)特征帶來(lái)的優(yōu)點(diǎn)，將結(jié)合附圖作出進(jìn)一步說(shuō)明。
【附圖說(shuō)明】
[0022]圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例一低溫液體栗的密封結(jié)構(gòu)的示意圖；
[0023]圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例一低溫液體栗的密封結(jié)構(gòu)的密封氣函體的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例二密封氣系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖中:1:低溫液體栗;2:供氣裝置;3:排氣裝置;11:栗體;12:活塞桿;13:密封氣函體；14:填料密封環(huán);20:排放連接管道;21:入口閥；22:過(guò)濾器;23:減壓閥；24:密封氣氣源；30:入口連接管道;31:排放閥；32:密封氣總排放口； 111:密封氣進(jìn)氣口； 112:密封氣排放口；131:通孔;132:環(huán)形凹槽。
【具體實(shí)施方式】
[0026]為使本實(shí)用新型實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本實(shí)用新型的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0027]在本實(shí)用新型的描述中，需要說(shuō)明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語(yǔ)“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接;可以是機(jī)械連接，也可以是電連接;可以是直接相連，也可以通過(guò)中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本實(shí)用新型中的具體含義。
[0028]此外，在本實(shí)用新型的描述中，除非另有說(shuō)明，“多個(gè)”、“多根”、“多組”的含義是兩個(gè)或兩個(gè)以上，“若干個(gè)”、“若干根”、“若干組”的含義是一個(gè)或一個(gè)以上。
[0029]實(shí)施例一
[0030]如圖1和圖2所示，本實(shí)用新型實(shí)施例一提供的低溫液體栗的密封結(jié)構(gòu)，包括密封氣函體13，密封氣函體13的形狀為圓環(huán)狀，密封氣函體13的外壁上設(shè)有多個(gè)通孔131，密封氣函體13的兩端分別與填料密封環(huán)14連接，密封氣函體13的外壁與栗體11的內(nèi)壁接觸，密封氣函體13的內(nèi)壁與活塞桿12的外壁接觸，栗體11上設(shè)有分別與密封氣函體13的外壁上任意兩個(gè)通孔131相對(duì)應(yīng)的密封氣進(jìn)氣口 111和密封氣排放口 112。
[0031]本實(shí)用新型低溫液體栗的密封結(jié)構(gòu)在栗體內(nèi)壁與活塞桿外壁之間設(shè)置密封氣函體，密封氣函體與栗體和活塞桿的表面均為緊貼密封連接，且栗體上設(shè)置了分別對(duì)應(yīng)密封氣函體上任意兩個(gè)通孔的密封氣進(jìn)氣口與密封氣放口，使密封氣通過(guò)密封氣進(jìn)氣口進(jìn)入栗體內(nèi)部，通過(guò)與密封氣函體上的其他通孔分布在活塞桿的外壁和栗體的填料密封腔室表面，再經(jīng)過(guò)封氣放口排出，一方面阻止從栗體內(nèi)高壓端泄漏過(guò)來(lái)的介質(zhì)繼續(xù)沿軸向往低壓端泄漏，減少填料介質(zhì)的泄露量，一方面隔絕外界的介質(zhì)進(jìn)入填料密封腔室，有效避免了因填料泄漏導(dǎo)致栗的工作壽命降低，運(yùn)行效果差及更換密封填料增加栗的維護(hù)成本的問(wèn)題。
[0032]具體的，如圖2所示，密封氣函體13的內(nèi)壁設(shè)有環(huán)形凹槽132，通孔131位于環(huán)形凹槽132內(nèi)。在密封氣函體的內(nèi)壁上設(shè)置環(huán)形凹槽，便于密封氣通過(guò)通孔后能夠更加方便快速的分布于活塞桿的外壁和栗體的填料密封腔室表面，及時(shí)阻止填料介質(zhì)的泄漏。
[0033]其中，通孔131沿周向均勻分布。周向均勻分布的通孔一方面有利于密封氣通過(guò)通孔后能夠均勻分布于活塞桿的外壁和栗體的填料密封腔室表面，提高阻止介質(zhì)泄漏的效果，另一方面也方便了栗體上密封氣進(jìn)氣口和密封氣排放口的位置選擇和形成。
[0034]其中，通孔131的直徑為8mm，密封氣進(jìn)氣口 111和密封氣排放口 112均為螺紋孔。螺紋孔的設(shè)計(jì)更加便捷了密封氣進(jìn)氣口和密封氣排放口與外部的連接。
[0035]實(shí)施例二
[0036]如圖3所示，本實(shí)用新型實(shí)施例二提供的密封氣系統(tǒng)，包括供氣裝置2、排氣裝置3和設(shè)有上述密封結(jié)構(gòu)的低溫液體栗I，供氣裝置2通過(guò)入口連接管道20將低溫液體栗I的密封氣進(jìn)氣口 111與密封氣氣源24連接，排氣裝置3通過(guò)排放連接管道30將低溫液體栗I的密封氣排放口 112與密封氣總排放口 32連接。
[0037]本實(shí)用新型的密封氣系統(tǒng)使密封氣氣源通過(guò)供氣裝置不斷向栗內(nèi)通入，通過(guò)栗內(nèi)的密封結(jié)構(gòu)后，再由密封氣總排放口連接的排氣裝置排出，一方面阻止栗內(nèi)活塞端介質(zhì)的泄漏，一方面隔絕外界的介質(zhì)進(jìn)入栗內(nèi)，保證栗的高效運(yùn)行，同時(shí)延長(zhǎng)栗和栗體內(nèi)的填料密封環(huán)的使用壽命。
[0038]具體的，供氣裝置2包括在入口連接管道20上，由密封氣氣源24的入口到密封氣進(jìn)氣口 111依次設(shè)置的入口閥21、過(guò)濾器22和減壓閥23。通過(guò)入口閥控制密封氣的通入情況，通過(guò)過(guò)濾器過(guò)濾密封氣中可能存在的雜質(zhì)，避免污染栗體內(nèi)部介質(zhì)，通過(guò)調(diào)定減壓閥的壓力來(lái)調(diào)定密封氣系統(tǒng)的壓力。
[0039]具體的，排氣裝置3包括在排放連接管道30上設(shè)置的排放閥31。排放閥的開關(guān)控制經(jīng)過(guò)栗體的密封氣的排放情況和整個(gè)密封氣系統(tǒng)的密封效果。
[0040]其中，入口連接管道20與密封氣進(jìn)氣口111螺紋連接。排放連接管道30與密封氣排放口 112螺紋連接。螺紋連接更加常規(guī)多見，制造和安裝至都簡(jiǎn)便快捷。
[0041]本實(shí)用新型的密封系統(tǒng)可以根據(jù)栗的工作介質(zhì)適當(dāng)選用密封氣體，根據(jù)栗的工作壓力適當(dāng)設(shè)定密封氣工作壓力。本實(shí)施例提供了三組低溫往復(fù)式中壓液氮栗，工作介質(zhì)為液氮，工作壓力為3.0mpa，工作溫度為_196°C，為保證氮系統(tǒng)的純度，本實(shí)施例選用的密封氣為低壓高純氮?dú)?。密封氣氣?4由低壓高純氮?dú)夤芫W(wǎng)引入，密封氣依次經(jīng)過(guò)入口閥21、過(guò)濾器22和減壓閥23，后經(jīng)過(guò)入口連接管道20通入低溫往復(fù)式中壓液氮栗的密封氣進(jìn)氣口111，進(jìn)入栗體11中，而后經(jīng)過(guò)低溫往復(fù)式中壓液氮栗的密封氣排放口 112通過(guò)排放連接管道30通入排放閥31，經(jīng)密封氣總排放口 32排放至大氣。
[0042]實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，每一組低溫往復(fù)式中壓液氮栗的填料密封環(huán)14和密封氣函體13配合的密封效果可能不盡相同，我們可以通過(guò)調(diào)定減壓閥23的壓力來(lái)調(diào)定密封氣系統(tǒng)的壓力，還可以通過(guò)調(diào)節(jié)相應(yīng)的排放閥31的開度來(lái)達(dá)到相應(yīng)的密封效果，密封氣系統(tǒng)的壓力可以根據(jù)介質(zhì)的工作狀態(tài)及栗的密封效果來(lái)確定。某些情況下，若栗停止運(yùn)行，在密封氣的純度可以保證且不存在密封氣污染介質(zhì)的情況下，我們還可以通過(guò)開啟這套密封系統(tǒng)防止外界介質(zhì)串入栗體，以保證主介質(zhì)系統(tǒng)的純度。
[0043]綜上所述，本實(shí)用新型低溫液體栗的密封結(jié)構(gòu)在栗體內(nèi)壁與活塞桿外壁之間設(shè)置密封氣函體，密封氣函體與栗體和活塞桿的表面均為緊貼密封連接，且栗體上設(shè)置了分別對(duì)應(yīng)密封氣函體上任意兩個(gè)通孔的密封氣進(jìn)氣口與密封氣放口，使密封氣通過(guò)密封氣進(jìn)氣口進(jìn)入栗體內(nèi)部，通過(guò)與密封氣函體上的其他通孔分布在活塞桿的外壁和栗體的填料密封腔室表面，再經(jīng)過(guò)封氣放口排出，一方面阻止從栗體內(nèi)高壓端泄漏過(guò)來(lái)的介質(zhì)繼續(xù)沿軸向往低壓端泄漏，減少填料介質(zhì)的泄露量，一方面隔絕外界的介質(zhì)進(jìn)入填料密封腔室，有效避免了因填料泄漏導(dǎo)致栗的工作壽命降低，運(yùn)行效果差及更換密封填料增加栗的維護(hù)成本的問(wèn)題。本實(shí)用新型的密封氣系統(tǒng)使密封氣氣源通過(guò)供氣裝置不斷向栗內(nèi)通入，通過(guò)栗內(nèi)的密封結(jié)構(gòu)后，再由密封氣總排放口連接的排氣裝置排出，一方面阻止栗內(nèi)活塞端介質(zhì)的泄漏，一方面隔絕外界的介質(zhì)進(jìn)入栗內(nèi)，保證栗的高效運(yùn)行，同時(shí)延長(zhǎng)栗和栗體內(nèi)的填料密封環(huán)的使用壽命。
[0044]最后應(yīng)說(shuō)明的是:以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換;而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實(shí)用新型各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種低溫液體栗的密封結(jié)構(gòu)，其特征在于:包括密封氣函體，所述密封氣函體的形狀為圓環(huán)狀，所述密封氣函體的外壁上設(shè)有多個(gè)通孔，所述密封氣函體的兩端分別與填料密封環(huán)連接，所述密封氣函體的外壁與栗體的內(nèi)壁接觸，所述密封氣函體的內(nèi)壁與活塞桿的外壁接觸，所述栗體上設(shè)有分別與所述密封氣函體的外壁上任意兩個(gè)通孔相對(duì)應(yīng)的密封氣進(jìn)氣口和密封氣排放口。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低溫液體栗的密封結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述密封氣函體的內(nèi)壁設(shè)有環(huán)形凹槽，所述通孔位于所述環(huán)形凹槽內(nèi)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的密封結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述通孔沿周向均勻分布。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的低溫液體栗的密封結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述通孔的直徑為8mm。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的低溫液體栗的密封結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述密封氣進(jìn)氣口和所述密封氣排放口均為螺紋孔。6.—種密封氣系統(tǒng)，包括供氣裝置、排氣裝置和設(shè)有如權(quán)利要求1-5任意一項(xiàng)所述的密封結(jié)構(gòu)的低溫液體栗，其特征在于:所述供氣裝置通過(guò)入口連接管道將所述低溫液體栗的所述密封氣進(jìn)氣口與密封氣氣源連接，所述排氣裝置通過(guò)排放連接管道將所述低溫液體栗的所述密封氣排放口與密封氣總排放口連接。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的密封氣系統(tǒng)，其特征在于:所述供氣裝置包括在所述入口連接管道上，由所述密封氣氣源的入口到所述密封氣進(jìn)氣口依次設(shè)置的入口閥、過(guò)濾器和減壓閥。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的密封氣系統(tǒng)，其特征在于:所述排氣裝置包括在所述排放連接管道上設(shè)置的排放閥。9.根據(jù)權(quán)利要求6-8任意一項(xiàng)所述的密封氣系統(tǒng)，其特征在于:所述入口連接管道與所述密封氣進(jìn)氣口螺紋連接。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的密封氣系統(tǒng)，其特征在于:所述排放連接管道與所述密封氣排放口螺紋連接。
【文檔編號(hào)】F16J15/40GK205423102SQ201521050624
【公開日】2016年8月3日
【申請(qǐng)日】2015年12月15日
【發(fā)明人】溫義斌, 魏志超
【申請(qǐng)人】?jī)?nèi)蒙古伊泰煤制油有限責(zé)任公司