[实用新型]高真空反应釜搅拌机及密封系统

说明书

本实用新型涉及化工设备中反应釜搅拌机及密封系统，特别是解决在高真空条件下，防止空气及密封液向釜内泄漏的问题。

真空蒸馏是化工生产中经常采用的工艺之一，它可以避免反应物料在高温下聚合或分解等。因此，尽可能达到釜内较低或极低的真空压力是化工生产设备的设计和制造者多年来追求的目标并付出了极大的努力。

目前国内化工生产采用的反应釜搅拌机轴密封大多采用填料密封，其优点是容易加工、维修方便，只需定期更换填料，造价及维护费用较低。但密封效果差，达不到较高真空度且工作不稳定，机轴容易磨损。也有采用机械密封的，如单端面及轴向双端面机械密封，密封效果较填料密封的好，工作稳定性强、釜内真空压力可达30torr，密封液泄漏量为5毫升／小时以下，但这对于要求较高的化工产品生产还是不能满足其要求。国外化工用高真空反应釜的搅拌机轴密封系统多采用机械密封，如日本大坂有机化工公司采用的轴向双端面密封高真空反应釜，其真空压力可达0.5torr以下，密封液泄漏量小于3毫升／小时，但因其结构较复杂、安装和维修不方便且造价较高。

本实用新型的目的是要在克服上述现有密封系统的不足，如密封效果不够好或结构过于复杂的前题下，提供一种能达到较高真空度如真空压力达0.5torr以下，密封液泄漏量小于1.5毫升／小时，而且安装和维修较方便的反应釜搅拌机及密封系统的设计及产品。

本实用新型的设计思想是：要解决高真空反应釜搅拌轴密封问题，选择较好的密封装置固然重要，但由于反应釜垂直放置，搅拌轴一般都较长，在有负荷情况下轴的径向摆动及轴向窜动对密封及泄漏量影响很大，因此，解决搅拌机轴的转动精度问题是解决密封效果的关键。而国内现有搅拌机系统都达不到较高的转动精度。本实用新型正是在对搅拌机架的长径比、上下支承轴承的型式及支点的位置、密封装置的选择等一整套系统的设计及各另部件机加工精度的合理要求上来解决这一关键问题的。

下面结合图1解释本系统的特点：

1.水冷却系统 2.搅拌机架 3.下支承轴承 4.上支承轴承 5.联轴器 6.传动轴 7.径向双端面密封

首先是密封装置，本实用新型采用的是径向双端面机械密封，其静密封采用硅橡胶O型环和四氟乙烯包石棉垫片，比填料密封，密封效果好、工作稳定，比轴向双端面密封，结构较简单，安装和维修都比较方便，由于整套系统的设计合理，提高了轴的转动精度，使原机械密封产品30torr的真空压力和5毫升／小时的密封液泄漏量的保证值提高到0.5～0.01torr和1.5毫升／小时以下。

其次是上下支承轴支点的位置及支承轴轴承型式的选择是本实用新型的特点所在。为了提高轴的转动精度，使轴的径向摆动和轴向窜动尽可能减到最小，本实用新型在上下支点上分别采用了圆锥滚子轴承和圆锥孔圆柱滚子轴承，使得搅拌机轴支承轴承的轴向和径向间隙都可以根据工艺要求进行调整，将机械密封的径向跳动和轴向窜动的允许值0.30mm减小到0.15mm以下，从而进一步保证了机械密封的密封效果，该种支承轴轴承的型式在国内生产的反应釜搅拌机上还从未被采用过。

同时，密封液的选择及密封液的加入方式也对密封效果起一定作用。由于本实用新型强调在高真空条件下操作，必须采用在工作温度下饱合蒸汽压极低的液体作密封液，如齿轮油和特种锭子油等比较合适。再就是密封液的加入方式，本实用新型采用外虹吸U型管形式，也是要保证在高真空及常压和加压切换操作时，密封液不至内泄漏或外喷的方式之一。

总之，本实用新型通过选用径向双端面机械密封装置和圆锥滚子轴承及圆锥孔圆柱滚子轴承使轴的转动精度可调、以及密封液的选择、机架选型、上下支承点位置的计算等一整套系统的设计合理，另部件加工精度规定合理，可使该系统达到在高真空条件下基本不泄漏，即真空压力可达0.5～0.01torr，密封液泄漏量低于1.5毫升／小时以下。

下面是实施例：

北京东方化工厂羟基酯装置为引进日本技术，其工艺要求在0.5torr真空压力下蒸馏，而且密封液的泄漏量必须小于1.5毫升／小时，当时国产设备均达不到要求，而进口搅拌机及密封装置又价格昂贵。采用本实用新型的搅拌机及密封系统，经1000小时观查试验没有发现泄漏，生产使用一年多以来，机械运转正常，操作压力稳定，真空压力可达0.5torr以下，密封液一直没有明显泄漏。

本实用新型的特点是：

密封效果好，真空压力可达0.5～0.01torr，密封液泄漏量极小，小于1.5毫升／小时，工作稳定性高，使用寿命长，安装和维修方便，设计合理可行，相对于轴向双端面密封结构简单易加工，造价相对较低。