一种搅拌轴密封装置以及反应炉的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种搅拌轴密封装置，包括第一和第二法兰以及补偿装置，其中，第一法兰与搅拌轴密封固定连接；第二法兰通过密封升降装置固定连接在第一法兰上，第二法兰的边缘向反应炉方向延伸形成凸台；补偿装置包括弹性伸缩管以及设置在弹性伸缩管两端的第一和第二环形密封板；第一环形密封板嵌入第二法兰一侧的端面与凸台围成的凹槽中并与第二法兰可转动连接，第二法兰与第一环形密封板之间设置有密封耐磨层，密封耐磨层与第二法兰以及第一环形密封板中的一个可拆卸连接；第二环形密封板与反应炉的炉盖密封固定连接，结构简单，便于制作，在搅拌过程中不容易脱落，改善了密封效果，提高了密封的可靠性。本实用新型还公开了一种反应炉。
【专利说明】一种搅拌轴密封装置以及反应炉
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及化工设备【技术领域】，特别涉及一种搅拌轴密封装置以及反应炉。
【背景技术】
[0002]在炼油、化工、冶金、医药等多个领域经常会使用带有搅拌装置的反应炉9设备，而反应产生的气体大多数具有易燃易爆、刺激性强的特点，这就要求搅拌轴与反应炉本体密封可靠，防止气体泄漏。目前的机械密封或填料密封由于有着不能克服的缺点而无法满足使用的要求，例如机械密封对搅拌轴及密封材料加工及安装的同心度要求极高，否则搅拌轴的轻微摆动就会很快磨损密封配件，造成密封失效；填料密封由于在旋转过程中磨损填料而使密封性变差，不得不经常更换填料，不利于连续性生产的进行。
[0003]现有技术中，有一些研究者针对上述缺点对密封装置进行了改进，例如专利CN202942850U公布了一种搅拌轴密封装置，其具体实施方案是:搅拌轴上焊接有环形密封板，反应罐的端盖上设置有大于搅拌轴轴径的通孔，同时端盖上固定有环形水槽，环形密封板的边沿向下延伸至环形水槽内，从而使气体密封在了环形水槽内，该装置采用水密封，虽然能够防止气体向大气中泄漏，但溶解了气体的水却需要经过特殊处理才能排放，给工业生产带来了麻烦，增加了工作量以及生产成本，并且难以保证溢出的气体全部溶解在水中，可靠性较差，除此之外，由于水分蒸发以及气体的溶解，需要经常补充或者更换水槽中的水，否则就会影响密封效果。
[0004]专利CN201526672U公布了一种新型高温密封装置，它主要是把旋转基座、单波波纹管和旋转环座焊接成一体，旋转基座固定于反应罐上，旋转环座槽里镶嵌硬质合金片，采用过盈配合，当搅拌轴的加工或安装与反应罐不同心时，旋转环座可随波纹管一起自动找正，使旋转环始终紧贴转轴，从而达到密封的目的。但这种装置要求旋转环座和硬质合金有非常相近的热膨胀系数，否则在高温下容易造成合金片脱落，密封失效的情况，可靠性较低。
[0005]因此，如何提供一种搅拌轴密封装置，在使其结构简单，便于制作的同时，改善密封效果，提高其可靠性，成为本领域技术人员亟待解决的重要技术问题。
实用新型内容
[0006]有鉴于此，本实用新型提供了一种搅拌轴密封装置以及反应炉，以达到在使其结构简单，便于制作的同时，改善密封效果，提高其可靠性的目的。
[0007]为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案:
[0008]一种搅拌轴密封装置，用于安装在反应炉的炉盖上端面与搅拌轴之间，其特征在于，包括:
[0009]第一法兰，与所述搅拌轴密封固定连接；
[0010]第二法兰，套设在所述搅拌轴上并通过密封升降装置固定连接在所述第一法兰靠近所述反应炉的一侧，所述第二法兰的边缘向所述反应炉方向延伸形成凸台；
[0011]补偿装置，套设在所述搅拌轴上，包括弹性伸缩管以及分别设置在所述弹性伸缩管两端的第一环形密封板和第二环形密封板；所述第一环形密封板嵌入所述第二法兰靠近所述反应炉一侧的端面与所述凸台围成的凹槽中并与所述第二法兰可转动连接，所述第二法兰与所述第一环形密封板之间设置有密封耐磨层，所述密封耐磨层与所述第二法兰与所述第一环形密封板中的一个可拆卸连接；所述第二环形密封板与所述反应炉的炉盖密封固定连接。
[0012]优选的，所述密封升降装置为套筒补偿器。
[0013]优选的，所述套筒补偿器包括第一内套筒、外套筒以及第二内套筒，所述第一内套筒以及所述第二内套筒与所述外套筒之间均设置有密封层，所述第一内套筒以及所述第二内套筒分别可滑动地设置在所述外套筒的两端，所述第一内套筒与所述第一法兰连接，所述第二内套筒与所述第二法兰连接；或者，所述第二内套筒与所述第二法兰连接，所述第一内套筒与所述第一法兰连接。
[0014]优选的，所述密封耐磨层与所述第二法兰通过螺纹紧固件连接。
[0015]优选的，所述密封耐磨层与所述第一环形密封板以及所述凹槽之间的间隙相配合，包括环形层以及设置在所述环形层边缘的环形凸起，所述环形层位于所述第一环形密封板上端面与所述第二法兰靠近所述反应炉一侧的端面之间，所述环形凸起位于所述第一环形密封板的侧面与所述凸台之间。
[0016]优选的，所述凸台上设置有凸台螺纹通孔，所述环形凸起对应的位置上设置有环形凸起螺纹孔，所述螺纹紧固件穿过所述凸台螺纹通孔与所述环形凸起螺纹孔配合将所述环形凸起与所述第二法兰连接起来。
[0017]优选的，所述环形凸起螺纹孔为通孔，所述螺纹紧固件一端设置有光滑球面，另一端设置有用于螺丝刀配合的配合槽，所述第一环形密封板上设置有与所述光滑球面间隙配合的环形凹槽，所述螺纹紧固件设置有光滑球面的一端穿过所述凸台螺纹通孔以及所述环形凸起螺纹孔与所述环形凹槽配合。
[0018]优选的，所述环形层与所述搅拌轴过盈配合。
[0019]优选的，所述第一法兰与所述搅拌轴之间以及所述第二环形密封板与所述反应炉的炉盖之间均为焊接连接。
[0020]一种反应炉，包括炉体，设置有通孔的炉盖、可转动地穿设在所述通孔中的搅拌轴以及设置在所述炉盖与所述搅拌轴之间的搅拌轴密封装置，所述搅拌轴密封装置为如上任一项所述的搅拌轴密封装置。
[0021]从上述技术方案可以看出，本实用新型提供的搅拌轴密封装置，包括第一法兰、第二法兰以及补偿装置，其中，第一法兰与搅拌轴密封固定连接；第二法兰套设在搅拌轴上并通过密封升降装置固定连接在第一法兰靠近反应炉的一侧，第二法兰的边缘向反应炉方向延伸形成凸台；补偿装置套设在搅拌轴上，包括弹性伸缩管以及分别设置在弹性伸缩管两端的第一环形密封板和第二环形密封板；第一环形密封板嵌入第二法兰靠近反应炉一侧的端面与凸台围成的凹槽中并与第二法兰可转动连接，第二法兰与第一环形密封板之间设置有密封耐磨层，密封耐磨层与第二法兰以及第一环形密封板中的一个可拆卸连接；第二环形密封板与反应炉的炉盖密封固定连接；
[0022]这种搅拌轴密封装置结构简单，便于制作，在使用过程中，当搅拌轴旋转时，与其固定连接的第一法兰随其同时转动并带动第二法兰转动，此时，第二法兰相对于第一环形密封板转动，由于第二法兰上设置有凸台且与第一环形密封板之间设置有密封耐磨层，第一法兰与第二法兰之间通过密封升降装置密封连接，因此，在第二法兰与第一环形密封板相对转动的过程中，第一环形密封板上端面以及侧面和第二法兰的下端面以及第二法兰凸台的内侧面与密封耐磨层配合形成了两个密封面，密封效果较好，不容易发生气体泄漏，而设置在第二法兰与炉盖之间的补偿装置，能够补偿由于加工、安装误差或者搅拌而导致的搅拌轴与反应炉的同轴度发生偏差，以使第一环形密封板与密封耐磨层之间以及密封耐磨层与第二法兰之间始终保持紧密接触，并且密封耐磨层与第一环形密封板以及第二法兰中的一个可拆卸连接，在搅拌过程中不容易脱落，改善了密封效果，提高了密封的可靠性。
【专利附图】
【附图说明】
[0023]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0024]图1为本实用新型实施例提供的搅拌轴密封装置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0025]本实用新型提供了一种搅拌轴密封装置以及反应炉，以达到在使其结构简单，便于制作的同时，改善密封效果，提高其可靠性的目的。
[0026]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0027]请参阅图1，图1为本实用新型实施例提供的搅拌轴密封装置的结构示意图。
[0028]本实用新型提供的一种搅拌轴密封装置，用于安装在反应炉9的炉盖上端面与搅拌轴I之间，包括第一法兰2、第二法兰5以及补偿装置。
[0029]其中，第一法兰2与搅拌轴I密封固定连接；第二法兰5套设在搅拌轴I上并通过密封升降装置4固定连接在第一法兰2靠近反应炉9的一侧，第二法兰5的边缘向反应炉9方向延伸形成凸台；补偿装置套设在搅拌轴I上，包括弹性伸缩管7以及分别设置在弹性伸缩管7两端的第一环形密封板6和第二环形密封板8 ;第一环形密封板6嵌入第二法兰5靠近反应炉9 一侧的端面与凸台围成的凹槽中并与第二法兰5可转动连接，第二法兰5与第一环形密封板6之间设置有密封耐磨层11，密封耐磨层11与第二法兰5以及第一环形密封板6中的一个可拆卸连接；第二环形密封板8与反应炉9的炉盖密封固定连接。
[0030]与现有技术相比，本实用新型提供的搅拌轴密封装置，结构简单，便于制作，在使用过程中，当搅拌轴I旋转时，与其固定连接的第一法兰2随其同时转动并带动第二法兰5转动，此时，第二法兰5相对于第一环形密封板6转动，由于第二法兰5上设置有凸台且与第一环形密封板6之间设置有密封耐磨层11，第一法兰2与第二法兰5之间通过密封升降装置4密封连接，因此，在第二法兰5与第一环形密封板6相对转动的过程中，第一环形密封板上端面以及侧面和第二法兰的下端面以及第二法兰凸台的内侧面与密封耐磨层配合形成了两个密封面，密封效果较好，不容易发生气体泄漏，而设置在第二法兰5与炉盖之间的补偿装置，能够补偿由于加工、安装误差或者搅拌而导致的搅拌轴I与反应炉9的同轴度发生偏差，以使第一环形密封板6与密封耐磨层11之间以及密封耐磨层11与第二法兰5之间始终保持紧密接触，并且密封耐磨层11与第一环形密封板6以及第二法兰5中的一个可拆卸连接，在搅拌过程中不容易脱落，改善了密封效果，提高了密封的可靠性。
[0031]密封升降装置4可以采用多种结构来实现将第一法兰2与第二法兰5密封连接，在本实用新型实施例中，密封升降装置4为套筒补偿器，套筒补偿器是一种常见的连接装置，主要用于对轴向位移进行补偿。
[0032]优选的，在本实用新型实施例中，套筒补偿器包括第一内套筒、外套筒以及第二内套筒，第一内套筒以及第二内套筒与外套筒之间均设置有密封层，第一内套筒以及第二内套筒分别可滑动地设置在外套筒的两端，第一内套筒与第一法兰2连接，第二内套筒与第二法兰5连接；或者，第二内套筒与第二法兰5连接，第一内套筒与第一法兰2连接。这种双向套筒补偿器具有较大的轴向补偿量，能够满足搅拌轴I升降时对密封性的要求。
[0033]密封耐磨层11可以通过多种方式与第二法兰5以及第一环形密封板6中的一个可拆卸连接，在本实用新型实施例中，密封耐磨层11与第二法兰5通过螺纹紧固件10连接。
[0034]密封耐磨层11可以采用多种结构，在本实用新型实施例中，密封耐磨层11与第一环形密封板6以及凹槽之间的间隙相配合，包括环形层以及设置在环形层边缘的环形凸起，环形层位于第一环形密封板6上端面与第二法兰5靠近反应炉9 一侧的端面之间，环形凸起位于第一环形密封板6的侧面与凸台之间，这种结构的密封耐磨层11能够将第一环形密封板6与第二法兰5之间的空隙完全填满，保证密封效果。
[0035]密封耐磨层11可以有多种材料制成，在本实用新型实施例中，密封耐磨层11由石墨制成。
[0036]当密封耐磨层11采用上述的结构时，可以通过第二法兰5上的凸台与密封耐磨层11环形凸起实现可拆卸连接，其中，凸台上设置有凸台螺纹通孔，环形凸起对应的位置上设置有环形凸起螺纹孔，螺纹紧固件10穿过凸台螺纹通孔与环形凸起螺纹孔配合将环形凸起与第二法兰5连接起来。
[0037]为了进一步的改善密封效果，使补偿装置能够及时的进行补偿，在本实用新型实施例中，环形凸起螺纹孔为通孔，螺纹紧固件10 —端设置有光滑球面，另一端设置有用于螺丝刀配合的配合槽，第一环形密封板6上设置有与光滑球面间隙配合的环形凹槽，螺纹紧固件10设置有光滑球面的一端穿过凸台螺纹通孔以及环形凸起螺纹孔与环形凹槽间隙配合，这样，当搅拌轴I偏离反应炉9的轴线时，由于螺纹紧固件10设置有光滑球面的一端与环形凹槽配合，能够对第一环形密封板6施加作用力，使之随时与密封耐磨层11保持贴合，密封效果更好。
[0038]为了保证密封耐磨层11与第二法兰5连接的稳定性，在本实用新型实施例中，凸台螺纹通孔设置有至少两个，均匀分布在第二法兰5上，与之相对应的，密封耐磨层11对应的位置上也设置有相同数量的环形凸起螺纹孔，且凸台螺纹通孔的轴线以及环形凸起螺纹孔的轴线与搅拌轴的轴线垂直相交。
[0039]进一步的，为了使密封耐磨层11的密封效果更好，在本实用新型实施例中，环形层与搅拌轴I过盈配合，通过这种结构，密封耐磨层11中的环形层能够对反应炉9中上升的气体进行初次拦截，当环形层与搅拌轴I接触的一侧磨损时，气体进入第一法兰2、密封升降装置4以及搅拌轴I围成的腔体中，对气体进行第二次拦截，进一步的保证了密封效果O
[0040]第一法兰2与搅拌轴I之间以及第二环形密封板8与反应炉9的炉盖之间可以通过多种方式实现密封固定连接，在本实用新型实施例中，为了便于制作安装，第一法兰2与搅拌轴I之间以及第二环形密封板8与反应炉9的炉盖之间均为焊接连接。
[0041]搅拌轴密封装置可以采用多种材料进行制作，在本实用新型实施例中，第一法兰
2、第二法兰5、密封升降装置4、第一环形密封板6以及第二环形密封板8均采用310S不锈钢制成，当然也可以采用其他耐高温合金来制作。
[0042]在本实用新型实施例中，弹性伸缩管为波纹管。
[0043]本实用新型还提供了一种反应炉，包括炉体，设置有通孔的炉盖、可转动地穿设在通孔中的搅拌轴I以及设置在炉盖与搅拌轴I之间的搅拌轴密封装置，其中，搅拌轴密封装置为如上任一项的搅拌轴密封装置。
[0044]本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
[0045]对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
【权利要求】
1.一种搅拌轴密封装置，用于安装在反应炉(9)的炉盖上端面与搅拌轴(I)之间，其特征在于，包括: 第一法兰(2)，与所述搅拌轴(I)密封固定连接； 第二法兰(5)，套设在所述搅拌轴(I)上并通过密封升降装置(4)固定连接在所述第一法兰(2)靠近所述反应炉(9)的一侧，所述第二法兰(5)的边缘向所述反应炉(9)方向延伸形成凸台； 补偿装置，套设在所述搅拌轴(I)上，包括弹性伸缩管(7)以及分别设置在所述弹性伸缩管(7)两端的第一环形密封板(6)和第二环形密封板(8);所述第一环形密封板(6)嵌入所述第二法兰(5)靠近所述反应炉(9) 一侧的端面与所述凸台围成的凹槽中并与所述第二法兰(5)可转动连接，所述第二法兰(5)与所述第一环形密封板(6)之间设置有密封耐磨层(11)，所述密封耐磨层(11)与所述第二法兰(5)以及所述第一环形密封板(6)中的一个可拆卸连接；所述第二环形密封板(8)与所述反应炉(9)的炉盖密封固定连接。
2.根据权利要求1所述的搅拌轴密封装置，其特征在于，所述密封升降装置(4)为套筒补偿器。
3.根据权利要求2所述的搅拌轴密封装置，其特征在于，所述套筒补偿器包括第一内套筒、外套筒以及第二内套筒，所述第一内套筒以及所述第二内套筒与所述外套筒之间均设置有密封层，所述第一内套筒以及所述第二内套筒分别可滑动地设置在所述外套筒的两端，所述第一内套筒与所述第一法兰(2)连接，所述第二内套筒与所述第二法兰(5)连接；或者，所述第二内套筒与所述第二法兰(5)连接，所述第一内套筒与所述第一法兰(2)连接。
4.根据权利要求1所述的搅拌轴密封装置，其特征在于，所述密封耐磨层(11)与所述第二法兰(5)通过螺纹紧固件(10)连接。
5.根据权利要求4所述的搅拌轴密封装置，其特征在于，所述密封耐磨层(11)与所述第一环形密封板￠)以及所述凹槽之间的间隙相配合，包括环形层以及设置在所述环形层边缘的环形凸起，所述环形层位于所述第一环形密封板(6)上端面与所述第二法兰(5)靠近所述反应炉(9) 一侧的端面之间，所述环形凸起位于所述第一环形密封板￠)的侧面与所述凸台之间。
6.根据权利要求5所述的搅拌轴密封装置，其特征在于，所述凸台上设置有凸台螺纹通孔，所述环形凸起对应的位置上设置有环形凸起螺纹孔，所述螺纹紧固件(10)穿过所述凸台螺纹通孔与所述环形凸起螺纹孔配合将所述环形凸起与所述第二法兰(5)连接起来。
7.根据权利要求6所述的搅拌轴密封装置，其特征在于，所述环形凸起螺纹孔为通孔，所述螺纹紧固件(10) —端设置有光滑球面，另一端设置有用于螺丝刀配合的配合槽，所述第一环形密封板(6)上设置有与所述光滑球面间隙配合的环形凹槽，所述螺纹紧固件(10)设置有光滑球面的一端穿过所述凸台螺纹通孔以及所述环形凸起螺纹孔与所述环形凹槽配合。
8.根据权利要求1所述的搅拌轴密封装置，其特征在于，所述环形层与所述搅拌轴(I)过盈配合。
9.根据权利要求1所述的搅拌轴密封装置，其特征在于，所述第一法兰(2)与所述搅拌轴(I)之间以及所述第二环形密封板(8)与所述反应炉(9)的炉盖之间均为焊接连接。
10.一种反应炉，包括炉体，设置有通孔的炉盖、可转动地穿设在所述通孔中的搅拌轴(I)以及设置在所述炉盖与所述搅拌轴(I)之间的搅拌轴密封装置，其特征在于，所述搅拌轴密封装置为如权利要求1-9任一项所述的搅拌轴密封装置。
【文档编号】B01J19/18GK203955224SQ201420366866
【公开日】2014年11月26日 申请日期:2014年7月3日 优先权日:2014年7月3日
【发明者】张春伟, 瞿吉利, 宁子超, 李艳芬 申请人:湖南万通科技有限公司