用于轴封系统的金属波纹管式蓄压器及其离心泵冲洗系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种离心泵的冲洗系统。特别是涉及一种用于轴封系统的金属波纹管式蓄压器及其离心泵冲洗系统。
【背景技术】
[0002]在炼油、化工产业里，离心泵和回转泵在机械设备中扮演着重要角色，具有完善的轴封系统才能保证设备运转安全。在API682标准中的标准机械密封冲洗计划和辅助金属构件是轴封系统里的重要环节，蓄压器是这些辅助金属构件里其极重要的一种。在造纸行业里的机械设备中蓄压器也同样重要。
[0003]在API682标准附录D (标准性附录)里标准密封冲洗计划53A ;标准密封冲洗计划53B ;和标准密封冲洗计划53C中使用的蓄压器有三种，分别是:53A采用的是气液同室蓄压器；53B采用的是胆式蓄压器；53C采用的是活塞式蓄压器。这三种蓄压器在用于标准密封冲洗计划中均存在有不同的不足。其中，
[0004]1、采用气液同室蓄压器的标准密封冲洗计划53A
[0005]如图1、图2所示，是在API682标准附录D(标准性附录)里，标准密封冲洗计划53A中采用的蓄压器，蓄压器里的气体和液体始终同处一室，所以气体很容易溶到液体里，而且压力越高溶到液体里的气体就越多，形成了液、气混相的液体，这个液体在机械密封泵效环的作用下流到了机械密封腔内，接着进到了机械密封摩擦副的两个端面之间，破坏了这个摩擦副之间的润滑膜体，甚至于造成闪蒸和气蚀现象，这样就会让机械密封的使用寿命大幅度降低。蓄压器里的液体是阻隔液，也就是说它的压力必须大于工作介质的压力，这个压力一大溶进液体里的气体就多，就越加剧机械密封的损坏。
[0006]2.采用胆式蓄压器的标准密封冲洗计划53B
[0007]如图3、图4所示，是在API682标准附录D (标准性附录)里，标准密封冲洗计划53B中使用的蓄能器采用的是胆式蓄压器，它的胆是呈空心球形状用橡胶材料制成，其壁厚不可能制作均匀，各处的密度、弹性也不会均匀并且也不是很规则的球体形状。球外阻隔液体，球内是高压气体，用这种方法实现液、气分离。所以它有如下缺点:
[0008](I)不耐高温也不耐低温，丁睛橡胶的使用温度范围大约-20— 120°C;氟橡胶橡胶的使用温度范围大约O — 180°C ；
[0009](2)有腐蚀性强的其它液体混入阻隔液内腐蚀内胆；
[0010](3)阻隔液与内胆材质有所相溶并容易溶胀；
[0011 ] (4)伸缩频率不得过快；
[0012](5)疲劳极限低；
[0013](6)在整个球体表面每个位置伸缩时的位移方向各不相同，所以也就没有液面高度，从而就不容易判断储压器里液体的多少；
[0014](7)由API682标准里标准密封冲洗计划53B可以看出，蓄压器里的液体不参与阻隔液的循环，对于这部分液体来说相当不利；
[0015](8)该储压器必须垂直放置，不能横放更不能倒置，不然内胆会受浮力的影响与壳体单向接触，妨碍内胆正常伸缩运行；
[0016](9)不能象标准密封冲洗计划53A那样利用储压器自身内部的冷却器进行冷却，还需要另加外部冷却器，不但成本提高而且结构复杂。
[0017]3.采用活塞式蓄压器的标准密封冲洗计划53C
[0018]如图5、图6所示，是在API682标准附录D (标准性附录)里标准密封冲洗计划53C中采用的蓄压器是活塞式蓄压器，其活塞与缸壁之间的密封是依靠橡胶O形圈来解决的，所以它有如下缺点:
[0019](I).不耐高温也不耐低温，丁睛橡胶的使用温度范围大约-20—120度；氟橡胶橡胶的使用温度范围大约O — 180度；
[0020](2)有腐蚀性强的其它液体混入阻隔液内腐蚀橡胶圈；
[0021](3)阻隔液与橡胶圈材质有所相溶并容易溶胀；
[0022](4)橡胶圈与蓄压器内壁摩擦就产生磨损；
[0023](5)由API682标准里标准密封冲洗计划53B、53C可以看出，储压器里的液体不参与阻隔液的循环，对于这部分液体来说相当不利；
[0024](6)不能象标准密封冲洗计划53A那样利用储压器自身内部的冷却器进行冷却，还需要另加外部冷却器，不但成本提高而且结构复杂。
【发明内容】
[0025]本发明所要解决的技术问题是，提供一种能做到液、气隔离、气体不会进到液体里的用于轴封系统的金属波纹管式蓄压器及其离心泵冲洗系统。
[0026]本发明所采用的技术方案是:一种用于轴封系统的金属波纹管式蓄压器，包括有钢壳，分别形成在所述钢壳侧壁上的进液口、出液口、视窗和补液口，形成在所述钢壳顶端的充气口和形成在所述钢壳底端的排液口，所述的钢壳内的下部设置有用于对钢壳内的液体进行降温的冷却盘管，所述的冷却盘管的冷却水进口和冷却水出口分别位于钢壳底端的外侧，所述的钢壳内部通过一个弹性机构分隔为位于上部的气腔和位于下部的液腔。
[0027]所述的弹性机构包括有分隔底板和金属波纹管，所述的金属波纹管的底端口一周固定且密封地连接在所述分隔底板的上端面上，所述金属波纹管的上端口固定且密封地连接在一体形成在所述钢壳上端内侧壁一周的连接环上，所述的连接环位于补液口的上方。
[0028]所述的弹性机构构成钢壳上部的气腔，所述的气腔与钢壳顶端的充气口相连通。
[0029]所述的液腔内设置有与外部监控系统相连接的液位传感器。
[0030]一种具有金属波纹管式蓄压器的离心泵冲洗系统，包括有离心泵和连接在所述离心泵的泵轴侧的密封压盖，所述的密封压盖通过管路连接金属波纹管式蓄压器，所述的金属波纹管式蓄压器包括有:钢壳，分别形成在所述钢壳侧壁上的进液口、出液口、视窗和补液口，形成在所述钢壳顶端的充气口和形成在所述钢壳底端的排液口，所述的钢壳内的下部设置有用于对钢壳内的液体进行降温的冷却盘管，所述的冷却盘管的冷却水进口和冷却水出口分别位于钢壳底端的外侧，所述的钢壳内部通过一个弹性机构分隔为位于上部的气腔和位于下部的液腔。
[0031]所述的弹性机构包括有分隔底板和金属波纹管，所述的金属波纹管的底端口固定且密封地连接在所述分隔底板的上端面上，所述金属波纹管的上端口固定且密封地连接在形成在所述钢壳上端内侧壁一周的连接环上。
[0032]所述的弹性机构构成钢壳上部的气腔，所述的气腔与钢壳顶端的充气口相连通。
[0033]所述的液腔内设置有与外部监控系统相连接的液位传感器。
[0034]所述的钢壳顶端的充气口处设置有.压力传感器。
[0035]本发明的用于轴封系统的金属波纹管式蓄压器及其离心泵冲洗系统，具有如下有益效果:
[0036]1、在API682标准里的标准密封冲洗计划53A中保留其所有优点的前提下还能做到液、气隔离，所以机械密封摩擦副之间始终存在阻隔液的润滑膜体，保护机械密封正常运转。
[0037]2、因为金属波纹管式蓄压器里没有橡胶材料制成的元件，所以用它来代替API682标准里的标准密封冲洗计划53B中的胆式蓄压器和53C中活塞式蓄压器可以大幅度提高耐低温和高温能力，工作温度可达-100— 400 °C。
[0038]3、因为金属波纹管式蓄压器里没有橡胶材料制成的元件，所以用它来代替API682标准里的标准密封冲洗计划53B中的胆式蓄压器和53C中活塞式蓄压器可以大幅度提高耐腐蚀能力和耐溶胀能力。
[0039]4、金属波纹管的伸缩是沿着唯一的轴线进行位移来实现，所以用金属波纹管蓄压器代替API682标准里的标准密封冲洗计划53B中内胆式蓄压器不但可以用视窗来直接观察液面，而且还可以布置液位传感器进行远程控制。
[0040]5、用金属波纹管蓄压器代替API682标准里的标准密封冲洗计划53A中气液同室蓄压器和API682标准里的标准密封冲洗计划53B中内胆式蓄压器不但可以倾斜或水平放置，甚至于可以倒置。
[0041]6、尤其是受交变载荷时，金属波纹管的疲劳极限高于橡胶件的疲劳极限，用它来代替API682标准里的标准密封冲洗计划53B中的胆式蓄压器和53C中活塞式蓄压器可以提高疲劳寿命。
[0042]7、金属波纹管式蓄压器可以象API682标准里的标准密封冲洗计划53A中气液同室蓄压器那样内设冷却盘管，用它来代替API682标准里的标准密封冲洗计划53B中的胆式蓄压器和53C中活塞式蓄压器可以省去外部冷却器，简化系统、节省空间、节省成本。
[0043]8、金属波纹管蓄压器可以象API682标准里的标准密封冲洗计划53A中气液同室蓄压器那样里面的液体参与阻隔液的循环，对于保证这部分液体性质的稳定相当有利。
[0044]9、金属波纹管的伸缩频率比橡胶内胆的伸缩频率快得多，也比橡胶圈摩擦蓄压器内壁动作灵敏得多，因此，可以避免很多误判断和误操作。
[0045]10、可以在金属波纹管式蓄压器内部增设弹簧并且用弹簧事先调制好液体和气体之间的压力差，这个压力差我们想要多大就能调到多大。
[0046]11、把金属波纹管蓄压器的外形尺寸制作得跟API682标准里的标准密封冲洗计划53A、53B和53C中蓄压器的外形尺寸一模一样，达到互换。
[0047]12、金属波纹管蓄压器不但保留了 API682标准里的标准密封冲洗计划53A、53B和53C中蓄压器所有优点而且克服了它们的缺点。也就是说金属波纹管蓄压器集优点于一身。
[0048]13、把API682标准附录D (标准性附录)里标准密封冲洗计划53A ;标准密封冲洗计划53B ;和标准密封冲洗计划53C中使用的三种蓄压器，改成金属波纹管蓄压器一种，进而把API682标准附录D (标准性附录)里标准密封冲洗计划53A ;标准密封冲洗计划53B ；和标准密封冲洗计划53C三种标准密封冲洗计划合并成一种，即:标准密封冲洗计划53。这样既简化了标准又提高了互换性，同时还提高了系统的可靠性和设备运转的安全性。
【附图说明】
[0049]图1是现有技术的气液同室蓄压器的结构示意图；
[0050]图2是具有气液同室蓄压器标准密封冲洗计划53A的离心泵冲洗系统的结构示意图；
[0051]图3是现有技术的内胆式蓄压器的结构示意图；
[0052]图4是具有内