[发明专利]具有多套机械密封的耐高压冲洗系统

说明书

一种具有多套机械密封的耐高压冲洗系统，由泵壳、叶轮和泵轴构成的离心泵，泵轴一端通过高压端机械密封伸出泵壳，并通过联轴器连接电机，泵轴连接联轴器的这端通过设置在轴承座上的轴承定位，泵轴的外部套有轴套，轴套通过轴套密封圈与泵轴固定连接，轴套在位于泵壳和轴承之间的外部通过由第一至第N个密封压盖首尾密封相连形成有第一至第N个缓冲液腔体，每一个密封压盖高压侧都设置一组与轴套密封连接的机械密封，每一个密封压盖的进液口通过一个进液管路连接一个内部装有缓冲液的蓄压器的出液口，每一个密封压盖的出液口通过一个出液管路连接蓄压器的进液口，靠近泵壳的密封压盖的底部与泵壳密封连接。本发明可以大幅度提高现在离心泵耐高压的能力。

技术领域

本发明涉及一种离心泵的轴封冲洗系统。特别是涉及一种多级多套顺装机械密的串联而形成逐级压力递减的具有多套机械密封的耐高压冲洗系统。

背景技术

在离心泵和转子泵轴封系统的API682标准附录D中标准密封52、53冲洗方案系统内部循环流体的压力各有不同，如图1和图2所示是52冲洗方案的现有技术，两套面向背配置机械密封之间的液体是不带压力且可以循环流动的缓冲液。其中，

图1和图2是现有技术2CW-CW带有缓冲液的集装双接触式湿密封，是不带压力(与大气相通)且可以循环流动的缓冲液冲洗系统原理简图(图1)和内部结构细节示意图(图2)，它的作用主要是对介质端机械密封摩擦副进行冷却。2004版的API682标准里第115页‘A.4对密封选择程序表7-表9的说明’中第117页‘A.4.11方案52’内容：

方案52或布置2不加压双封系统用于不允许出现向大气侧泄漏的工况。方案52系统由双密封注入其中缓冲流体组成。在密封储罐内装有缓冲流体，密封罐的出口与排气装置相通，从而保持缓冲流体的压力接近大气压力。内侧密封泄漏的结果是介质泄漏到缓冲液中。实际上总会有一定的泄漏发生。

方案52在蒸汽压高于缓冲流体压力的非聚合洁净介质中使用时效果最好。这类介质在密封罐中会发生闪蒸，蒸汽逸出到排气装置。如果介质的蒸汽压力低于缓冲流体或密封储罐压力，泄漏出来的流体将保持液态并会污染缓冲流体。

如果内侧密封泄漏不能及时发现，则大量工艺流体将取代缓冲流体，使两个密封之间完全充满介质。在这种情况下，外侧密封泄漏会导致介质逸出大气。

方案52不宜用于脏的或易聚合介质。在这种情况下应考虑选用方案53。

图3和图4是53冲洗方案的3CW-FB配置，两套机械密封之间带有高于泵腔物料的压力并且可以循环流动的阻隔液的面向背集装双接触式湿密封冲洗系统原理简图(图3)和内部结构细节示意图(图4)，该系统有两个作用，一个作用是对介质端机械密封摩擦副进行冷却，另一个作用是一旦介质端机械密封泄漏，泄漏的方向一定是阻隔液泄漏到泵腔的物料里，绝不会是物料泄漏到阻隔液里继而泄漏到大气端机械密封之外的大气里去污染环境。2004版的API682标准里第115页‘A.4对密封选择程序表7-表9的说明’中第117页‘A.4.12方案53a、53b、53c’内容：

方案53或布置3加压双封系统用于不允许向大气侧泄漏的工况。方案53a系统由双封及注入其中的阻塞流体组成。阻塞流体在密封储罐内，该储罐的压力高于泵密封腔的压力约1.5巴(23psi)。内侧密封泄漏的结果是阻塞流体漏入介质中，在实际应用中，总会发生一定的泄漏。如果密封腔压力变化明显或大于500psig，利用差压调节器使外密封压力大于泵密封腔压力20-25psi，可减小外密封应力。

方案53b也是加压双封，它与方案53a不同的是利用气胆式蓄压器产生的压力来维持密封的循环。

方案53c也是加压双封，它是采用活塞式蓄压器使压力维持的密封腔压力之上。