专利名称：高压多级离心泵组合密封装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种密封装置，特别是涉及一种适于供输清水、非洁净回注水和浊环水等固液二相具有一定腐蚀的介质以及含水、气和砂粒的原油等三相流介质的高压多级离心泵组合密封装置。
背景技术：
目前，输送介质压力达5～25MPa的高压多级离心泵密封种类主要为机械密封、螺旋密封和填料密封等。对于钢厂高压水除磷、油田高压注水及原油外输等场合，高压多级离心泵作为需要长周期连续运行的关键设备，因泵负荷频繁变化，介质既为固液二相流体，同时可能含天然气等气体，上述密封及其组合都存在可靠性难以适应长周期连续运行的要求。
如机械密封用于密封固液二相流体的可靠性和运行寿命欠佳，尤其当介质含气体时因密封面液膜破坏或设备运行工况突变发生振动和转子部件串动时容易失效，且更换机械密封需要解体全部或部份设备，维修周期长，费用高。
螺旋密封使用寿命长，但适应压力较低，小于2MPa，对于高压多级泵虽可通过多级螺旋降压和密封后的泄压处理，但介质泄漏难以避免。
填料密封泄漏不可避免，运行寿命短，需停机检修。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种可靠性高、寿命长、确保高压介质几乎无泄漏并可实现设备不停机检修等特殊要求的高压多级离心泵组合密封装置。
本实用新型的目的可以通过以下技术方案来达到，即这种高压多级离心泵组合密封装置，包括盘根和盘根压盖，其关键在于在泵轴上从左至右依次设有一个非接触式多头螺旋密封，一个与低压腔相通的平衡腔室，一个注入有新型合成材料的泥状填缝料的密封部件和一个套杯式填料函。
高压介质经非接触式多头螺旋密封降压后进入平衡腔室，而平衡腔室与泵低压腔相通，使介质压力略大于泵进口压力[＜0.6MPa]。
按照上述组装而成的高压多级离心泵组合密封装置，其各部作用如下述。
所述的非接触式多头螺旋密封部件的作用在于当泵运行时，泵轴带动轴套旋转，螺旋槽产生反抽吸作用[与泄漏方向相反]，将泵腔外泄的高压介质充分降压，达到使高压介质降压的目的；同时，当固体颗粒进入螺旋密封面时，固体颗粒随介质进入螺旋槽内被冲走，从而减少固体颗粒对密封面的磨损。
所述的平衡腔室的作用是收集螺旋密封处泄漏出的介质，该腔室与泵的低压腔相通，从而进一步降低填缝料密封函的进口压力。
所述的注入有新型合成材料的泥状填缝料的密封部件的密封函中的泥状填缝料是通过专用工具将新型合成材料高压注入到密封腔中，当泵高速旋转时，合成材料以纤维状形成无数个迷宫并缠绕在轴套上，最终达到介质的压力完全衰竭几乎无泄漏的密封效果。该密封部件对介质含固体颗粒或含气态的影响不敏感，且对泵运行工况突变发生振动和转子部件串动时不会失效。当泵运行中填缝料因漏损而导致介质泄漏时，可利用专用工具实现填缝料的不停机添加，杜绝或减轻泄漏，延长设备的运行周期。
由于填缝料属软性材料，其密封函两端设置有盘根和节流装置，填缝料前端即靠近平衡腔室端的节流环和盘根可阻止填缝料漏入泵腔；当密封函进口端压力较高时，为防止其末端的盘根受挤压摩擦发热而损毁，从而造成轴套磨损加快，本实用新型特地设置了套杯式填料函结构，利用金属杯阻断填缝料对盘根的挤压，可有效避免盘根热损现象发生，并防止填缝料的外漏。
综上所述，本实用新型对于高可靠性和长周期连续运行要求的高压泵，在输送非洁净回注水和浊环水等固液二相具有一定腐蚀的介质以及含水、气和砂粒的原油等三相流介质时，通过非接触式多头螺旋密封和分体式密封函所形成的组合密封装置并针对高压和介质特点，在组合密封结构形式上进行了创新，解决了现有密封技术在确保高可靠性、长寿命和几乎无泄漏方面的不足，实现了设备轴封的不停机维护，达到了本实用新型的目的。
图1为本实用新型总体结构图。
具体实施方式
以下将参照附图对本实用新型的具体实施例作进一步的描述参见图1，这种高压多级离心泵组合密封装置，包括盘根和盘根压盖，其关键在于在泵轴11上从左至右依次设有一个非接触式多头螺旋密封，一个与低压腔13相通的平衡腔室12，一个注入有新型合成材料的泥状填缝料的密封部件和一个套杯式填料函。
所述的非接触式多头螺旋密封有一个紧固在泵轴11上的轴套1和一个与轴套1外圆保持一定密封间隙通过螺旋连接的节流衬套2。
所述的在轴套1外圆和节流衬套2内圆上设有多头螺旋槽，其旋向与泵转子旋转方向相反。
所述的注入有新型合成材料的泥状填缝料的密封部件有一个密封函乙4和相连接的密封函甲8，在轴套3和密封函乙、甲4、8所围成的空腔中从左至右依次装有节流环5、盘根6、泥状填缝料7和盘根套杯9。
所述的密封函乙4和密封函甲8之间的连接为可拆卸连接，并在密封函甲8外部设置有不需停机即可添加填缝料7的单向阀14。
所述的在盘根套杯9内周面与轴套3外圆所形成的空腔中依次装有节流环和盘根并用盘根压盖10压紧。
将密封函甲、乙之间的连接设为可拆卸连接，主要便于泵检修时更换密封函乙中的节流环和盘根，在密封函甲外部设置的用以添加填缝料的单向阀14可实现填缝料的不停机添加。
权利要求1.一种高压多级离心泵组合密封装置，包括盘根和盘根压盖，其特征在于在泵轴(11)上从左至右依次设有一个非接触式多头螺旋密封，一个与低压腔(13)相通的平衡腔室(12)，一个注入有新型合成材料的泥状填缝料的密封部件和一个套杯式填料函。
2.根据权利要求1所述的高压多级离心泵组合密封装置，其特征在于非接触式多头螺旋密封有一个紧固在泵轴(11)上的轴套(1)和一个与轴套(1)外圆保持一定密封间隙通过螺旋连接的节流衬套(2)。
3.根据权利要求1、2所述的高压多级离心泵组合密封装置，其特征在于在轴套(1)外圆和节流衬套(2)内圆上设有多头螺旋槽，其旋向与泵转子旋转方向相反。
4.根据权利要求1所述的高压多级离心泵组合密封装置，其特征在于注入有新型合成材料的泥状填缝料的密封部件有一个密封函乙(4)和相连接的密封函甲(8)，在轴套(3)和密封函乙、甲(4、8)所围成的空腔中从左至右依次装有节流环(5)、盘根(6)、泥状填缝料(7)和盘根套杯(9)。
5.根据权利要求1、4所述的高压多级离心泵组合密封装置，其特征在于密封函乙(4)和密封函甲(8)之间的连接为可拆卸连接，并在密封函甲(8)外部设置有不需停机即可添加填缝料(7)的单向阀(14)。
6.根据权利要求1所述的高压多级离心泵组合密封装置，其特征在于套杯式填料函是在盘根套杯(9)内周面与轴套(3)外圆所形成的空腔中依次装有节流环和盘根并用盘根压盖(10)压紧。
专利摘要一种高压多级离心泵组合密封装置，包括盘根和盘根压盖，其关键在于在泵轴上从左至右依次设有一个非接触式多头螺旋密封，一个与低压腔相通的平衡腔室，一个注入有新型合成材料的泥状填缝料的密封部件和一个套杯式填料函。该密封装置针对高压和固液气三相流介质的特点，通过非接触式多头螺旋密封和分体式密封函的有机组合，实现了泵轴封的高可靠性、长寿命和几乎无泄漏，同时实现了设备轴封的不停机维护，从而使烦琐的高压多级泵轴封维护变得容易、快捷和经济。
文档编号F04D29/08GK2625617SQ0323505
公开日2004年7月14日 申请日期2003年6月20日 优先权日2003年6月20日
发明者于湘智, 赵兴英, 罗绍华, 彭学龙 申请人:重庆水泵厂有限责任公司