专利名称：一种机械密封循环保护控制系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种机械密封循环保护系统，特别是一种双端面机械密封及串联机械密封的循环液循环保护控制系统。
背景技术：
随着我国国民经济的发展，国民的环保意识不断加强，国家对环境保护也越来越重视，离心泵等转动设备所输送的介质很多都是对环境有威胁的，在多数的情况下不允许所输送的介质直接泄漏到外部环境中，对环境造成污染，这就要求离心泵等转动设备的密封采取保护措施，防止有害介质直接泄漏到大气，根据标准JB/T6629和美国石油学会标准API682的要求，离心泵等转动设备采用双端面机械密封或串联机械密封结构。一般不允许向大气泄漏的介质采用串联机械密封，内密封泄漏将是所输送的介质泄漏到循环液中，由贮液罐通过排污口排到指定的容器里或排到火炬等可以接受泄漏介质的地方，能避免输送 介质通过旋转轴直接向外部空间泄漏，贮液罐可以不用承压，循环液可在常压下工作，只要能够循环就行，如果介质密封腔的压力较大时，机械密封比压就大，机械密封端面磨损就会严重，影响到机械密封的使用寿命。而危险、有毒的介质一般要求采取双端面机械密封结构，要求循环液端的密封腔压力大于介质密封腔压力，这样内密封泄漏将是循环液泄漏到所输送的介质中，避免有危害的介质泄漏出来，贮液罐需要承压，压力必须大于介质密封腔压力。循环液在有压情况下工作，如果所输送的介质受环境条件影响较大，如液氨、轻烃类的介质受温度影响较大，冬天和夏天的入口压力波动很大，这就对循环液端的密封腔压力控制带来麻烦。现有技术中专利号为201110128176. I “一种离心泵的密封组合结构”主要是利用动力环的离心作用来提供一种手段使循环液在循环液封闭的系统中循环，可以应用于串联机械密封和双端面机械密封，但是对循环液端的密封腔压力不能调节和控制。现有技术中专利号为200720099724. I “智能化油气混输双螺杆泵机械密封保护系统”和200820143842. 2 “一种船用输送浙青用双螺杆货油泵的机械密封保护系统”，主要是通过润滑油泵使循环液在循环液封闭的系统中循环，通过调节阀、温度传感器和压力传感器以及PLC控制器来控制循环液出口的温度和压力，这两个专利技术主要针对双端面机械密封结构，所测得压力分别为输送的介质泵的入口压力和循环液的密封腔的压力，并通过调节阀来调节循环液的压力来保护机械密封，保证泵所输送的介质不泄漏到外部环境，该系统结构复杂，控制点多，并且是针对螺杆泵的密封系统，针对性单一。流体机械工程技术人员都知道，介质端的入口压力和介质端的密封腔压力不一致，一般情况下，介质端的密封腔压力要大于介质端的入口压力。对串联机械密封或双端面机械密封来说如何控制输送介质端的密封腔压力Pl和循环液端的密封腔压力P2之间的压差值AP对提高机械密封的密封性能和延长使用寿命有重要的意义。在标准JB/T6629和美国石油学会标准API682都规定了双端面及串联机械密封的循环液循环方案和要求，在所有的方案中都没有明确提出如何控制以上所述的两个密封腔之间的压差值AP，使压差值AP维持在一定的范围内，特别是API682的PLAN53中不仅要求配置虹吸罐，还要求配置蓄能罐等，导致结构复杂，成本增加，蓄能罐还要不断的补充蓄能压力，导致压力会波动，影响机械密封的使用。
实用新型内容本实用新型的目的是针对现有的双端面及串联机械密封的循环液循环方案中的没有明确提出如何控制输送介质端的密封腔压力Pl和循环液端的密封腔压力P2之间的压差值AP = P1-P2，使压差值AP维持在一定的范围内的问题，提供设计一种可通过调节循环液压力来控制两个密封腔之间的压差值AP的一种机械密封循环保护控制系统，从而达到提高机械密封的密封性能和延长使用寿命的目的。本实用新型的技术方案为一种机械密封循环保护控制系统，它主要包括润滑回路系统和通过控制线连接润滑回路系统的控制装置200，其中润滑回路系统主要包括循环液贮液罐400、离心泵上的旋转主轴5、密封室2与轴套(6、9)之间装有的第一级机械密封3和第二级机械密封4、以及连接管路；旋转主轴5和轴套(6、9)之间的安装在密封室右 边的机械密封为第一级机械密封3，旋转主轴5和轴套(6、9)之间的安装在密封室左边的机械密封为第二级机械密封4，在所述的密封室上在第一级机械密封和第二级密封之间的循环液密封腔8上设有一个进液孔I和出液孔11，进液孔I和出液孔11通过连接管路与循环液贮液罐400连通；其特征在于还包括设有测压装置100、节流装置300和循环泵500 ；循环泵500通过连接管路连接设在进液孔I与循环液贮液罐400之间；在所述的密封室的第一级机械密封的介质密封腔7上设有一个测压孔10，测压孔10通过连接管路与所述的测压装置100的介质取压孔101连接；节流装置300通过连接管路连接设在出液孔11与循环液贮液罐400之间；其之间的连接为在所述的节流装置300上有一个进液孔301和一个出液孔302，在进液孔301和出液孔302之间有一个节流减压孔304，在进液孔301和节流减压孔304之间有一个测压孔303，进液孔301通过连接管路与出液孔11连接，出液孔302通过连接管路与贮液罐400连接，测压孔303通过连接管路与测压装置100上循环液取压孔102连接；在所述的测压装置100左右有一个介质取压孔101和一个循环液取压孔102 ；所述的控制装置200通过控制线与循环泵500、设在测压装置100两个取压孔(101和102)上压力传感器(104和106)连接或是直接与设在测压装置100差压传感器108连接。本实用新型采取上述方案，具有以下技术效果1.通过监测输送介质端的密封腔压力Pl和循环液端的密封压力P2，并把压力传送到控制装置，通过控制装置控制循环泵运行，调节循环液端的密封压力P2，使输送介质端的密封腔压力Pl和循环液端的密封压力P2之间的压差值AP维持在一定范围内，能大大提高机械密封的密封性能和延长使用寿命；
2.简化双端面机械密封结构的加压系统，使系统获得稳定的压力，避免压力波动；3.自动监测和控制循环液端的压力，避免了现阶段整个密封保护系统人工控制的人为因素和操作的时间影响，4.该系统调节压力范围大，压力高，适用所有的串联机械密封结构和双端面密封结构。
以下结合附图
和实施例对本实用新型做进一步详细说明。图I为本实用新型的实施例I的结构示意图。图2为实施例I的控制装置200的控制程序流程示意图。[0009]图3为本实用新型的实施例2的结构示意图。图4为实施例2的控制装置200的控制程序流程示意图。图5为本实用新型的实施例3的结构示意图。图中1.进液孔2.密封室3.第一级机械密封4.第二级机械密封5.旋转主轴6.轴套7.介质密封腔8.循环液密封腔9.轴套10.介质密封腔测压孔11.出液孔100.测压装置101.介质取压孔102.循环液取压孔103.传感器接口 104.压力传感器105.传感器接口 106.压力传感器107.传感器传输线结构108.差压传感器200.控制装置300.节流装置301.进液孔302.出液孔303.测压孔304.减压孔400.贮液罐500.循环泵具体实施方式
实施例I如图I所示实施例I为一种串联机械密封的循环液循环保护控制系统的技术方案它主要包括润滑回路系统和通过控制线连接润滑回路系统的控制装置200，其中润滑回路系统主要包括循环液贮液罐400、离心泵上的旋转主轴5、密封室2与轴套(6、9)之间装有的第一级机械密封3和第二级机械密封4、以及连接管路；旋转主轴5和轴套(6、9)之间的安装在密封室右边的机械密封为第一级机械密封3，旋转主轴5和轴套(6、9)之间的安装在密封室左边的机械密封为第二级机械密封4，在所述的密封室上在第一级机械密封和第二级密封之间的循环液密封腔8上设有一个进液孔I和出液孔11，进液孔I和出液孔11通过连接管路与循环液贮液罐400连通；其特征在于还包括设有测压装置100、节流装置300和循环泵500 ;循环泵500通过连接管路连接设在进液孔I与循环液贮液罐400之间；在所述的密封室的第一级机械密封的介质密封腔7上设有一个测压孔10，测压孔10通过连接管路与所述的测压装置100的介质取压孔101连接；节流装置300通过连接管路连接设在出液孔11与循环液贮液罐400之间；其之间的连接为在所述的节流装置300上有一个进液孔301和一个出液孔302，在进液孔301和出液孔302之间有一个节流减压孔304，在进液孔301和节流减压孔304之间有一个测压孔303，进液孔301通过连接管路与出液孔11连接，出液孔302通过连接管路与贮液罐400连接，测压孔303通过连接管路与测压装置100上循环液取压孔102连接；在所述的测压装置100左右有一个介质取压孔101和一个循环液取压孔102 ;所述的控制装置200通过控制线与循环泵500、设在测压装置100两个取压孔(101和102)上压力传感器(104和106)连接，使得设在测压装置100两个取压孔(101和102)上压力传感器(104和106)测取的实时压力(P1、P2)分别通过导线直接入控制装置200。图2为实施例I的控制装置200的控制程序流程示意图。如图2所示本实用新型的控制装置200的控制程序为开始运行，初始化程序，根据需要发出信号，控制循环泵500的启动，循环液通过封闭的循环液系统内循环流动，通过测压装置中的循环液取压孔上的压力传感器106测得循环液密封腔8的压力P2，并且发出信号允许主泵启动，主泵启动，通过测压装置中的介质取压孔上的压力传感器104测得介质密封腔7的压力P1，经过控制装置200的计算AP = P1-P2，通过控制装置200的判断AP是否在规定的设定值范围，如果是“YES”，循环泵和主泵正常运行，如果是“NO”，控制装置200通过调整循环泵的运行来调节循环液密封腔8的压力P2，再重复以上所述的计算和判断过程。实施例2如图3所示，实施例2也为一种串联机械密封的循环液循环保护控制系统的技术方案，本实施例2的技术方案为与实施例I的技术方案结构构成原理相同，因此技术方案同实施例I 一样，说明省略。本实施例2与实施例I的不同之处在于测压装置100的结构的不同实施例I的测压装置100如图I所示，在所述的测压装置100上有两个取压孔，分别是介质取压孔101和循环液取压孔102，在介质取压孔101上端有一个传感器接口 103，在传感器接口 103上安装有压力传感器104，介质密封腔测压孔10通过管路与测压装置100上的介质取压孔101连接，介质密封腔7上的测压孔10的压力Pl就传递到介质取压孔101上，压力Pl就由压力传感器104的转换，通过导线与控制装置200连接，传输到控制 装置200 ;在循环液取压孔102上端有一个传感器接口 105，在传感器接口 105上安装有压力传感器106，循环液密封腔8上的出液孔11通过管路与节流装置300上的进液孔301连接，进液孔301与测压孔303相通，测压孔303通过管路与测压装置100上的循环液取压孔102连接，这样循环液密封腔8上的出液孔11的压力P2就传递到循环液取压孔102上，压力P2经过压力传感器106的转换，通过导线与控制装置200连接，传输到控制装置200。实施例2的测压装置100如图3所示，在所述的测压装置100上有两个取压孔，分别是介质取压孔101和循环液取压孔102，在介质取压孔101和循环液取压孔102之间安装有一个差压传感器108，介质密封腔测压孔10通过管路与测压装置100上的介质取压孔101连接，介质密封腔7上的测压孔10的压力Pl就传递到介质取压孔101上，循环液密封腔8上的出液孔11通过管线与节流装置300上的进液孔301连接，进液孔301与测压孔303相通，测压孔303通过管路与测压装置100上的循环液取压孔102连接，这样循环液密封腔8上的出液孔11的压力P2就传递到循环液取压孔102上，压力Pl和压力P2经过差压传感器108的转换，由传感器传输线结构107通过导线与控制装置200连接，传输到控制装置200。图4为实施例2的控制装置200的控制程序流程示意图。如图4所示本实用新型的控制装置200的控制程序开始运行，初始化程序，根据需要发出信号，控制循环泵500的启动，循环液通过封闭的循环液系统内循环流动，循环泵运行正常后，发出信号允许主泵启动，主泵启动，通过差压传感器108直接测得介质密封腔7的压力Pl和循环液密封腔8的压力P2的差压AP = P1-P2，通过控制装置200的判断AP是否在规定的设定值范围，如果是“YES”，循环泵和主泵正常运行，如果是“NO”，控制装置200通过调整循环泵的运行来调节循环液密封腔8的压力P2，再重复以上所述的判断过程。如图5所示，实施例3为一种双端面机械密封的循环液循环保护控制系统的技术方案，本实施例3的一种机械密封循环保护控制系统技术方案与实施例I和实施例2的技术方案结构构成原理是相同，因此技术方案同实施例I 一样，说明也省略。本实施例3的技术方案为与实施例I和实施例2不同之处在于本实施例3机械密封采用双端面机械密封，面实施例I和实施例2的机械密封采用串联机械密封。另外实施例3的测压装置100可以采用实施例I的测压装置100结构(如图5所示)、也可以采用实施例2的测压装置100结构(省略此图)，因此实施例3的控制装置200的控制程序流程示意图也以为实施例I的控制装置200的控制程序流程示意图(如图2)，也可以为实施例2的控制装置200的控制程序流程示意图(如图4)。在使用串联机械密封系统时，通过调节串联机械密封的循环液压力来控制两个密 封腔之间的压差值AP在0. 2 I. OMPa之间；在使用双端面机械密封系统时，通过调节双端面机械密封的循环液压力来控制两个密封腔之间的压差值AP在-I. 0 -0. 14MPa之间。
权利要求1. 一种机械密封循环保护控制系统，它主要包括润滑回路系统和通过控制线连接润滑回路系统的控制装置(200)，其中润滑回路系统主要包括循环液贮液罐(400)、离心泵上的旋转主轴(5)、密封室(2)与轴套(6、9)之间装有的第一级机械密封(3)和第二级机械密封(4)、以及连接管路；旋转主轴(5)和轴套(6、9)之间的安装在密封室右边的机械密封为第一级机械密封(3)，旋转主轴5和轴套(6、9)之间的安装在密封室左边的机械密封为第二级机械密封(4)，在所述的密封室上在第一级机械密封和第二级密封之间的循环液密封腔(8)上设有一个进液孔⑴和出液孔(11)，进液孔⑴和出液孔(11)通过连接管路与循环液贮液罐(400)连通；其特征在于还包括设有测压装置(100)、节流装置(300)和循环泵(500);循环泵(500)通过连接管路连接设在进液孔(I)与循环液贮液罐(400)之间；在所述的密封室的第一级机械密封的介质密封腔(7)上设有一个测压孔(10)，测压孔(10)通过连接管路与所述的测压装置(100)的介质取压孔(101)连接；节流装置(300)通过连接管路连接设在出液孔(11)与循环液贮液罐(400)之间；其之间的连接为在所述的节流装置(300)上有一个进液孔(301)和一个出液孔(302)，在进液孔(301)和出液孔(302)之间有一个节流减压孔(304)，在进液孔(301)和节流减压孔(304)之间有一个测压孔(303)，进液孔(301)通过连接管路与出液孔(11)连接，出液孔(302)通过连接管路与贮液罐(400)连接，测压孔(303)通过连接管路与测压装置(100)上循环液取压孔(102)连接；在所述的测压装置(100)左右有一个介质取压孔(101)和一个循环液取压孔(102);所述的控制装置(200)通过控制线与循环泵(500)、设在测压装置(100)两个取压孔(101和102)上压力传感器(104和106)连接或是直接与设在测压装置(100)差压传感器(108)连接。
专利摘要一种机械密封循环保护控制系统，它主要包括润滑回路系统和通过控制线连接润滑回路系统的控制装置(200)，其中润滑回路系统主要包括循环液贮液罐(400)、旋转主轴(5)、密封室(2、第一级机械密封(3)和第二级机械密封(4)以及连接管路；其特征在于还包括设有测压装置(100)、节流装置(300)和循环泵(500)；循环泵(500)通过连接管路连接在进液孔(1)与循环液贮液罐(400)之间；节流装置(300)通过连接管路连接在出液孔(11)与循环液贮液罐(400)之间；控制装置(200)通过控制线与循环泵(500)、测压装置(100)上的压力传感器(104和106)连接或是与差压传感器(108)连接。本实用新型优点在于通过监测输送介质端的密封腔压力P1和循环液端的密封压力P2，使输送介质端的密封腔压力P1和循环液端的密封压力P2之间的压差值ΔP维持在一定范围内，能大大提高机械密封的密封性能和延长使用寿命。
文档编号F04D29/10GK202560624SQ201220078830
公开日2012年11月28日 申请日期2012年3月1日 优先权日2012年3月1日
发明者金庆明 申请人:金庆明