封闭式机械密封泵效环和具有该泵效环的轴封冲洗系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种离心泵的轴封冲洗系统。特别是涉及一种封闭式机械密封泵效环和具有该泵效环的轴封冲洗系统。
【背景技术】
[0002]在离心泵和转子泵轴封系统的API682标准附录D中标准密封冲洗计划52、53A、53B、53C内部液体的循环动力是靠泵效环提供，如图1所示的现有技术。图1、图2、图3表示现有技术2CW-CW带有缓冲液的集装双接触式湿密封和3CW-FB带有阻隔液的面向背配置中集装双接触式湿密封的冲洗系统和内部结构示意图。图4表示现有技术3CW-BB带有阻隔液的背靠背配置中集装双接触式湿密封(API682中1.2)的冲洗系统和内部结构示意图。冷却液从BI 口进到密封腔以后由于泵效环与泵轴同步旋转而产生离心力或轴向力使得这部分液体获得动力从位置a移动到位置b，然后从BO 口出去，并且经过外部冷却器14以后又从BI 口进到密封腔，如此重复就使得冷却液循环液体流动起来达到冷却两套机械密封摩擦副的目的；由此可见，如果把上述冷却液的循环流动系统比喻成人体的血液循环系统，那么泵效环在这个系统中就相当于人的心脏，它和人体的心脏一样为整个冷却液的循环流动系统提供动力，因此泵效环性能的好坏就决定整个冷却液的循环流动系统工作效果的优劣。
[0003]现有技术中泵效环在整个冷却液的循环流动系统中的结构和工作原理。有很多缺点难以克服:
[0004]1、泵效环始终跟泵轴一起作匀速园周运动，短齿制作在泵效环的最大外圆表面，由于齿形很短所以含在短齿里的所有液体几乎处在同一等势面内作匀速园周运动，也就是说液体一旦进到短齿内，无论这部分液体在短齿内停留多长时间它的速度的大小都不会有任何增加即:位置a和位置b两点液体流速的大小相同，换句话说此时的泵效环不起加速作用。
[0005]2、因为齿短所以两齿之间液体体积小，致使流量小。
[0006]3、由于流体在密封腔内所经过的距离短，也就是说路径短，所以只有流体经过部位很小一部分液体参与流动，大部分液体始终处于静止状态，两套机械密封摩擦副是最需要得到冷却的地方，可是附近的冷却液体总是处于相对静止状态，这种状态对机械密封而目相当不利。
[0007]4、这一小股流动的液体需要克服来自于液体粘度、静止部件、摩擦、沿程、拐角、节流、回流、涡流等多种阻力的影响使得扬程变小，甚至停止不前。
[0008]5、为了产生有效的扬程、减小回流、提高驱动效率，就要将旋转着的泵效环最大外径尽可能接近静止腔体内壁，其结果就使得运动部件与静止部件之间的那部分液体承受极大的剪切力，不但消耗功率、产生多余热量，甚至破坏液体的分子结构而影响液体物理稳定性和化学稳定性。
[0009]6、由于旋转着的泵效环静止腔体内壁之间的间隙小，所以常常发生干涉而造成机械密封失效。
[0010]7、由于旋转着的泵效环静止腔体内壁之间的间隙小，所以提高了加工精度和装配精度的要求，同时也缩短了运转磨损周期，降低了使用寿命，加大了成本。
[0011]8、因为流体在密封腔里的流动路径短、过流面积小，所以冷却效果差。
[0012]9、流体通道是开放的使得流动的方向随机而造成紊流，使得大部分液体流动缓慢甚至静止不动。
[0013]10、设计泵效环时没有成熟的流量、压力计算式，只能凭经验估计数据。
[0014]11、无法有效地通过改变泵效环的几何参数的方法来调整循环流体的流量和压力差。所以就不能主动调整热平衡。
[0015]12、转速较低的泵(n〈1000rad/min时)很难达到效果。
[0016]上面所述都是离心泵的轴封冲洗系统有待解决的问题。
【发明内容】
[0017]本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种具有封闭通道并且能提供可靠而稳定扬程和流量流体的封闭式机械密封泵效环和具有该泵效环的轴封冲洗系统。
[0018]本实用新型所采用的技术方案是:一种封闭式机械密封泵效环，包括有相互平行设置的环形泵效环左侧板和泵效环右侧板，所述泵效环左侧板和泵效环右侧板的内环套在离心泵的轴套外周面上，所述泵效环左侧板和泵效环右侧板的外周边与离心泵的密封压盖相衔接并存在间隙，所述的泵效环左侧板和泵效环右侧板之间有呈旋转式的放射状态设置的多数个叶片，并且，所述的多数个叶片与所述的左侧板和右侧板相垂直设置，所述放射状态的多数个叶片的收口端构成的端口对应于所述轴套的出液口，所述放射状态的多数个叶片的放射端边缘构成的端口对应于形成在密封压盖上的出液通道的进液口。
[0019]所述的泵效环右侧板的外侧面上临近所述轴套处向外凸出的一体形成有与轴套同轴的导流套，在所述的泵效环右侧板上并位于所述导流套和轴套之间开有辅助进液孔。
[0020]所述的泵效环左侧板和泵效环右侧板的外侧面上临近所述轴套处相对称的各一体形成有一个与轴套同轴的导流套。
[0021]一种具有封闭式机械密封泵效环的轴封冲洗系统，包括有套在泵轴上的轴套，由介质端至大气端依次连接的套在所述泵轴和轴套外侧的泵壳、第一密封压盖和第二密封压盖，由介质端至大气端依次设置的位于所述泵壳与所述轴套之间的介质端密封动环、位于第一密封压盖与所述轴套之间并与所述的介质端密封动环接触连接的介质端密封静环、位于所述第二密封压盖与所述轴套之间的大气端密封动环以及位于所述第二密封压盖与所述轴套之间的大气端密封静环，在所述的第二密封压盖与所述轴套之间且位于大气端密封动环远离大气端密封静环这一端的泵效环，在所述的第一密封压盖、介质端密封静环、介质端密封动环、轴套、泵轴、泵效环和第二密封压盖之间形成有一条通过外部管路连接位于外部的热交换器且能够使热交换液体在随旋转部件同步旋转的同时，又沿旋转部件的轴向流动能够对各旋转部件进行热交换的冷却液体循环通道，形成在所述泵效环上的冷却液体循环通道对应于形成在所述的第二密封压盖上的冷却液体循环通道。
[0022]所述的冷却液体循环通道包括有依次相连通的:形成在所述的第一密封压盖上且上端口通过外部管路连接所述热交换器出液口的第一通道，形成在所述的第一密封压盖和介质端密封静环与所述的轴套之间的第二通道，形成在所述的轴套内且对应于所述介质端密封动环和泵轴的第三通道，形成在所述的泵轴外周面和所述的轴套内周面之间的第四通道，形成在所述的轴套内的第五通道，形成在所述的泵效环内的第六通道，形成在所述的第二密封压盖且上端口通过外部管路连接所述热交换器进液口的第七通道。
[0023]所述的冷却液体循环通道包括有依次相连通的:形成在所述的第一密封压盖上且上端口通过外部管路连接所述热交换器出液口的第一通道，形成在所述的第一密封压盖和介质端密封静环与所述的轴套之间的第二通道，形成在所述的轴套内且对应于所述介质端密封动环和泵轴的第三通道，形成在所述的泵轴外周面和所述的轴套内周面之间的第四通道，形成在所述的轴套内的第五通道，形成在所述的泵效环内的第六通道，形成在所述的第二密封压盖且上端口通过外部管路连接所述热交换器进液口的第七通道，以及，还设置有依次相连通的:形成在所述泵效环与所述的第二密封压盖之间且进液口连通泵效环内的第六通道的出液口端的第八通道，形成在所述泵效环与所述的第二密封压盖之间且与所述的第八通道相垂直的第九通道，形成在所述泵效环与所述的第二密封压盖之间且与所述的第九通道相垂直的第十通道，形成在所述泵效环与所述的第二密封压盖以及大气端密封动环和大气端密封静环之间的第十一通道，形成在所述泵效环与所述的大气端密封动环之间的第十二通道，所述的第十二通道贯穿所述的泵效环与形成在所述泵效环内的第六通道相连通。
[0024]所述的形成在所述的泵轴外周面和所述的轴套内周面之间的第四通道是形成在位于所述泵轴外周面与轴套内周面之间的介质端密封圈和大气端密封圈之间的轴套内侧壁上的凹槽，所述的介质端密封圈和大气端密封圈分别嵌入在所述轴套的内周面上。
[0025]所述的泵效环包括有相互平行设置的环形泵效环左侧板和泵效环右侧板，所述泵效环左侧板和泵效环右侧板的内环套在离心泵的轴套外周面上，所述泵效环左侧板和泵效环右侧板的外周边与离心泵的第二密封压盖相衔接并存在间隙，所述的泵效环左侧板和泵效环右侧板之间有呈旋转式的放射状态设置的多数个叶片，并且，所述的多数个叶片与所述的左侧板和右侧板相垂直设置，所述放射状态的多数个叶片临近轴心的收口端构成的端口对应于形成在所述轴套内的第五通道的出液口，所述放射状态的多数个叶片的放射端边缘构成的端口对应于形成在第二密封压盖内的第七通道的进液口。
[0026]所述的泵效环包括有相互平行设置的环形泵效环左侧板和泵效环右侧板，所述泵效环左侧板和泵效环右侧板的内环套在离心泵的轴套外周面上，所述泵效环左侧板和泵效环右侧板的外周边与离心泵的第二密封压盖相衔接并存在间隙，所述的泵效环左侧板和泵效环右侧板之间有呈旋转式的放射状态设置的多数个叶片，并且，所述的多数个叶片与所述的左侧板和右侧板相垂直设置，所述放射状态的多数个叶片临近轴心的收口端构成的端口对应于形成在所述轴套内的第五通道的出液口，所述放射状态的多数个叶片的放射端边缘构成的端口对应于形成在第二密封压盖内的第七通道的进液口，所述的泵效环右侧板的外侧面上临近所述轴套处向外凸出的一体形成有与轴套同轴的导流套，在所述的泵效环右侧板上并位于所述导流套和轴套之间开有辅助进液孔，第十通道形成在所述第二密封压盖与所述导流套之间，第十二通道形成在所述导流套与所述轴套之间，且第十二通道的出液口通过所述辅助进液孔连通形成在所述泵效环内的第六通道。
[0027]一种具有封闭式机械密封泵效环的轴封冲洗系统，包括有套在泵轴上的轴套，由介质端至大气端依次连接的套在所述泵轴和轴套外侧的泵壳、第一密封压盖和