专利名称：高浓度水煤浆泵的轴密封结构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种流体输送泵，尤其涉及一种高浓度水煤浆泵的轴密封结构。
背景技术：
通常情况下，焦化系统领域均采用隔膜泵应用于煤气化工艺中，隔膜泵适用于输送磨蚀性比较强、坚固固体颗粒含量高的固体混合物，但其存在一些难以改进的缺陷，如投资成本高、控制系统复杂、隔膜易损坏、控制阀门寿命短、维修维护成本大、流量和压力调节范围窄、占地面积大等缺点。
离心式渣浆泵也可以用于输送磨蚀性比较强、含坚固固体颗粒的固体混合物，如矿浆、灰渣、水泥浆、砂浆、沙砾等。但现有的离心式渣浆泵通常允许杂质含量在3～5％之间。而在电厂脱硫工艺中，炭渣含量高达30％，现有的离心式渣浆泵不能适应。要使现有的离心式渣浆泵适用于输送杂质含量高达30％及以上的流体，还必须解决叶轮及泵体等过流部件的磨损问题、固体在某区域中的淤积堵死问题以及密封的可靠性问题。
水煤浆泵的设计开发就是要解决隔膜泵在输送水煤浆过程中存在的上述问题，同时鉴于该泵所输送的水煤浆中固体混合物含量高达60～64％，密封的可靠性成为设计该泵需要解决的主要问题之一。
发明内容
本实用新型的目的，就是为了解决上述问题而提供一种高浓度水煤浆泵的轴密封结构。
本实用新型的目的是这样实现的一种高浓度水煤浆泵的轴密封结构，安装在泵体内的转轴上，包括设置在转轴前端的叶轮，设置在转轴中部的机封和设置在机封两端的机封端盖和机封尾盖，还包括设置在叶轮后的阻封导叶和阻封叶轮，所述的叶轮为不设前盖板只设后盖板的半开式结构，在叶轮后盖板上安装有副叶片，所述的机封为双端面机械密封组件，在机封的前端设有可持续通入隔离水的隔离腔。
所述的双端面机械密封组件设有密封腔以及与外界连通的封液进口和封液出口，该封液进口和封液出口与一个封液控制机构相连由该控制机构持续向密封腔提供循环封液。
所述的双端面机械密封组件设有可循环封液的螺纹泵并设有支撑轴承。
所述的封液控制机构包括测量组件、热虹吸罐、液位开关和手动补液泵，测量组件的液体进口与双端面机械密封组件的封液出口相连，测量组件的液体出口与热虹吸罐的液体进口相连，热虹吸罐的液体出口与双端面机械密封组件的封液进口相连，液位开关和手动补液泵分别与热虹吸罐相连向热虹吸罐补充封液。
所述的热虹吸罐内设有冷却盘管。
本实用新型高浓度水煤浆泵的轴密封结构由于采用了以上技术方案，使其与现有技术相比，具有以下的和特点1、由于在叶轮后盖板上安装有副叶片，利用该副叶片离心力的作用，可将大量的固体物径向甩出，避免其在泵与轴封间的大量淤积；2、由于在叶轮之后，机封组件之前设计了阻封导叶和阻封叶轮，可更加有效地将叶轮与机封进行隔离；3、由于在机封的前端设计有一隔离腔，腔内持续通入隔离水，从而进一步将煤浆与机封隔离开，可阻挡煤粉向机封处逸入；4、由于设置了封液控制机构，可持续向机封组件的密封腔内充入常温清洁的封液，不但起到了润滑、冷却等作用，而且通过封液控制机构控制密封腔内的封液压力在0.5MPa，机封内螺纹泵起到了循环封液的作用。
图1为本实用新型所涉及的高浓度水煤浆泵的结构示意图；图2为本实用新型高浓度水煤浆泵的轴密封结构的结构示意图；图3为本实用新型中的封液控制机构的结构示意图。
具体实施方式
参见图1，本实用新型所涉及的高浓度水煤浆泵为悬臂式结构单级单吸立式泵，包括进口管1、泵盖2、出口管3、泵体4、叶轮5、阻封导叶6、阻封叶轮7、泵架8、隔离腔9、双端面机械密封10、轴11和轴承组件12。由于介质的磨蚀性较大，所有过流部件均采用耐磨材料，其中泵体和泵盖材料选用高铬铸铁KmTBCr26，叶轮、阻封叶轮和阻封导叶的材料选用镍哈特合金。
参见图2，本实用新型高浓度水煤浆泵的轴密封结构包括安装在转轴11前端的叶轮5，设置在叶轮5后的阻封导叶6、阻封叶轮7和双端面机械密封组件10以及设置在机封两端的机封端盖15和机封尾盖16。其中的叶轮5为不设前盖板只设后盖板的半开式结构件，在叶轮5的后盖板上安装有副叶片51，在机封10的前端设有隔离腔9，隔离腔9内持续通入隔离水，可起到隔离煤浆进入轴封的作用，同时可对轴封进行进一步的冷却。
继续参见图2，本实用新型中的双端面机械密封组件设有密封腔、螺纹泵和支撑轴承以及与外界连通的封液进口101和封液出口102。封液进口101和封液出口102与一个封液控制机构17(配合参见图3)相连由该控制机构持续向密封腔提供循环封液。封液的压力控制在0.5MPa，靠螺纹泵转动时产生的压差进行循环，保证机封温度在60℃以下，使其正常工作。
参见图3，本实用新型中的封液控制机构17包括测量组件171、热虹吸罐172、液位开关173和手动补液泵174，测量组件171的液体进口与双端面机械密封组件10的封液出口102相连，测量组件171的液体出口与热虹吸罐172的液体进口相连，热虹吸罐172的液体出口与双端面机械密封组件的封液进口101相连，液位开关173和手动补液泵174分别与热虹吸罐172相连向热虹吸罐补充封液。测量组件171为运行温度和工作压力的可视监控器。在热虹吸罐172内设有冷却盘管，可用于贮液和冷却。在热虹吸罐172上设有充气口和排气口，采用清洁空气向热虹吸罐内通入0.5MPa的恒压气源以保持封液的压力控制在0.5MPa。封液的循环、稳压、冷却、补液按照API682Plan 53方案运行。
本实用新型装配完成后，打开机械密封组件处的封液注入阀，给隔离腔内预先充满封液，泵在正常运行时，持续注入封液至隔离腔，此时为带压注油，机封密封腔内充满封液，通过封液控制机构控制其压力，使其压力恒定在0.5MPa，结合叶轮加装副叶片、阻封叶轮和隔离腔的工作原理，有效的避免了煤粉的淤积堵死，保证了该泵的正常运转。经过一段时间的运行，通过仪表的监测，可以适时方便的更换叶轮、泵盖、阻封导叶和泵体等磨损零部件。
本实用新型集渣浆泵、化工泵和高转速泵功能特点于一体，解决了高浓度快转速泵的密封难题，该泵符合API610《美国石油学会标准-石油、重化学和天然气工业用离心泵》标准。
本实用新型还可应用于矿山、电站、造纸等杂质含量高的场合。
权利要求1.一种高浓度水煤浆泵的轴密封结构，安装在泵体内的转轴上，包括设置在转轴前端的叶轮，设置在转轴中部的机封和设置在机封两端的机封端盖和机封尾盖，其特征在于还包括设置在叶轮后的阻封导叶和阻封叶轮，所述的叶轮为不设前盖板只设后盖板的半开式结构，在叶轮后盖板上安装有副叶片，所述的机封为双端面机械密封组件，在机封的前端设有可持续通入隔离水的隔离腔。
2.如权利要求1所述的高浓度水煤浆泵的轴密封结构，其特征在于所述的双端面机械密封组件设有密封腔以及与外界连通的封液进口和封液出口，该封液进口和封液出口与一个封液控制机构相连由该控制机构持续向密封腔提供循环封液。
3.如权利要求1所述的高浓度水煤浆泵的轴密封结构，其特征在于所述的双端面机械密封组件设有可循环封液的螺纹泵并设有支撑轴承。
4.如权利要求2所述的高浓度水煤浆泵的轴密封结构，其特征在于所述的封液控制机构包括测量组件、热虹吸罐、液位开关和手动补液泵，测量组件的液体进口与双端面机械密封组件的封液出口相连，测量组件的液体出口与热虹吸罐的液体进口相连，热虹吸罐的液体出口与双端面机械密封组件的封液进口相连，液位开关和手动补液泵分别与热虹吸罐相连向热虹吸罐补充封液。
5.如权利要求4所述的高浓度水煤浆泵的轴密封结构，其特征在于所述的热虹吸罐内设有冷却盘管。
专利摘要一种高浓度水煤浆泵的轴密封结构，安装在泵体内的转轴上，包括设置在转轴前端的叶轮，设置在转轴中部的机封和设置在机封两端的机封端盖和机封尾盖以及设置在叶轮后的阻封导叶和阻封叶轮。其中的叶轮为不设前盖板只设后盖板的半开式结构，在叶轮后盖板上安装有副叶片；机封为双端面机械密封组件，在机封的前端设有可持续通入隔离水的隔离腔。本实用新型高浓度水煤浆泵的轴密封结构集渣浆泵、化工泵和高转速泵功能特点于一体，解决了高浓度快转速泵的轴密封难题，具有实用价值。
文档编号F04D29/58GK2931877SQ200620044750
公开日2007年8月8日 申请日期2006年8月11日 优先权日2006年8月11日
发明者陈德泉, 林永池, 寿满光, 王旭宾, 刘广耀, 邢屹, 沈和云, 倪丞舜 申请人:上海通用泵机设备有限公司第一水泵厂, 上海焦化有限公司