一种侧进式搅拌器密封装置

摘要

本发明提出了一种侧进式搅拌器密封装置，包括贯穿容器侧壁的旋转轴，旋转轴位于容器外一端连接有动力组件且旋转轴位于容器内一端安装有搅拌桨叶组件，还包括密封筒和密封套管；密封筒套装在旋转轴位于容器外一段，密封筒一端密封配合安装在容器上且其另一端与旋转轴转动密封配合连接，密封筒与旋转轴之间形成暂储腔，密封筒上连接有与暂储腔连通的进气管，进气管连接有高压密封气源；密封套管套装在旋转轴位于容器内一段并与旋转轴间隙配合，密封套管靠近密封筒一端与密封筒连接且密封套管与暂储腔连通。本发明在不改变侧进式搅拌器的主体结构情况下，充分利用现场现有的条件，无任何磨损，一次性解决侧进式搅拌器旋转轴密封问题。

权利要求

1.一种侧进式搅拌器密封装置，包括贯穿容器(2)侧壁的旋转轴(1)，旋转轴(1)位于容器(2)外一端连接有动力组件(3)且旋转轴(1)位于容器(2)内一端安装有搅拌桨叶组件(4)，其特征在于，还包括密封筒(5)和密封套管(6)；密封筒(5)套装在旋转轴(1)位于容器(2)外一段，密封筒(5)一端密封配合安装在容器(2)上且其另一端与旋转轴(1)转动密封配合连接，密封筒(5)与旋转轴(1)之间形成暂储腔，密封筒(5)上连接有与暂储腔连通的进气管(7)，进气管(7)连接有高压密封气源；密封套管(6)套装在旋转轴(1)位于容器(2)内一段并与旋转轴(1)间隙配合，密封套管(6)靠近密封筒(5)一端与密封筒(5)连接且密封套管(6)与暂储腔连通；旋转轴(1)倾斜贯穿容器(2)且旋转轴(1)设置有搅拌桨叶组件(4)一端的高度低于其设置有动力组件(3)一端的高度，密封套管(6)与旋转轴(1)同轴设置；

高压密封气源包括氧化风机以及与氧化风机连接的氧化风总管(8)，容器(2)内设置有与氧化风总管(8)连通且出气口朝向搅拌桨叶组件(4)的送风分管(9)，进气管(7)与氧化风总管(8)连通，进气管上设置有第一止回阀和第一截止阀；

氧化风空气经密封套管(6)输入到搅拌桨叶组件(4)中心后侧位置，在搅拌桨叶组件(4)的旋转推力下，浆液往前流动，搅拌桨叶组件(4)后端压力会降低，吸入的压力空气与浆液混合，经搅拌桨叶组件(4)旋转搅拌后，浆液中的空气含量更加均匀。

2.根据权利要求1所述的侧进式搅拌器密封装置，其特征在于，密封筒(5)底部连接有与暂储腔连通的浆液排出管(10)，浆液排出管(10)上设置有疏水阀、第二截止阀。

3.根据权利要求2所述的侧进式搅拌器密封装置，其特征在于，还包括设置在容器(2)外的收集环管(11)，浆液排出管(10)远离密封筒(5)一端与收集环管(11)连接，收集环管(11)上设置有第二止回阀。

4.根据权利要求1‑2中任一项所述的侧进式搅拌器密封装置，其特征在于，还包括设置在容器(2)外的清洗水总管(12)，密封筒(5)上连接有与暂储腔连通的清洗水分管(13)，清洗水分管(13)与清洗水总管(12)连通且清洗水分管(13)上设置有第三截止阀。

5.根据权利要求4所述的侧进式搅拌器密封装置，其特征在于，密封筒(5)上设置有透视镜(22)和压力表(14)。

6.根据权利要求1‑2中任一项所述的侧进式搅拌器密封装置，其特征在于，容器(2)外壁设置有安装座(15)且安装座(15)开设有与容器内部连通的通孔，密封筒(5)靠近容器(2)一端通过第一法兰(16)与安装座(15)连接，旋转轴(1)穿过通孔伸入到容器(2)内并与安装座(15)间隙配合；密封套管(6)靠近密封筒(5)一端伸入到通孔内并通过密封板(17)与第一法兰(16)密封连接。

7.根据权利要求6所述的侧进式搅拌器密封装置，其特征在于，密封筒(5)远离第一法兰(16)一侧设置有第二法兰(18)，第二法兰(18)通过连接架(19)与第一法兰(16)连接，动力组件(3)安装在第二法兰(18)上。

8.根据权利要求1‑2中任一项所述的侧进式搅拌器密封装置，其特征在于，旋转轴(1)与容器(2)侧壁之间形成的角度范围为7‑10度。

9.根据权利要求1‑2中任一项所述的侧进式搅拌器密封装置，其特征在于，密封筒(5)远离容器(2)一端设置有密封座(20)，密封座(20)与旋转轴(1)之间通过PTFE密封圈(22)实现密封，密封座(20)外侧通过螺栓连接有密封压盖(21)。

说明书

一种侧进式搅拌器密封装置

技术领域

[0001] 本发明涉及侧进式搅拌器技术领域，尤其涉及一种侧进式搅拌器密封装置。

背景技术

[0002] 侧进式搅拌器主要运用于火电厂、钢铁厂等大型燃煤设备的烟气湿法脱硫项目中，安装在湿法烟气脱硫的吸收塔和AFT塔上，侧进式搅拌器的设置是防止脱硫浆液中的颗粒物沉淀结块，同时提高氧化风与浆液充分混合的效果，能够起到高效氧化反应作用。侧进式搅拌器也在生物发酵工程上得到广泛运用，安装于大型发酵罐体上，起到防止发酵物料沉淀和让纯净无菌空气与发酵物料充分混合，提高发酵物料中的含氧量，进而提高发酵菌种的生命活力。

[0003] 目前现有的侧进式搅拌器的旋转轴都采用了机械密封，经过现场长期运行后，发现机械密封的缺点如下：

[0004] 1、侧进式搅拌器负载重，轴径粗大，机械密封造价昂贵，一套机械密封造价达万元以上，一条生产线需要十几台侧进式搅拌器；

[0005] 2、由于浆液中含有大量细颗粒物和浆液PH值成酸性，机械密封的密封动环和密封静环经过连续运行，易磨损、易腐蚀，寿命周期短，更换机械密封时，侧进式搅拌器的减速机必须要整体拆卸，维护工作量大；

[0006] 3、机械密封不能绝对密封，容易造成浆液跑冒滴漏现象时常发生，潜在事故隐患，影响生产企业标准化建设；

[0007] 4、机械密封的损坏后，如果搅拌轴上的碗状密封附件损坏，不能静态密封，必须等主设备停机并排出浆液后才能更换，不能及时更换，影响生产指标，容易造成非计划停机停产。

发明内容

[0008] 基于背景技术中存在的技术问题，本发明提出了一种侧进式搅拌器密封装置。

[0009] 本发明提出的一种侧进式搅拌器密封装置，包括贯穿容器侧壁的旋转轴，旋转轴位于容器外一端连接有动力组件且旋转轴位于容器内一端安装有搅拌桨叶组件，还包括密封筒和密封套管；密封筒套装在旋转轴位于容器外一段，密封筒一端密封配合安装在容器上且其另一端与旋转轴转动密封配合连接，密封筒与旋转轴之间形成暂储腔，密封筒上连接有与暂储腔连通的进气管，进气管连接有高压密封气源；密封套管套装在旋转轴位于容器内一段并与旋转轴间隙配合，密封套管靠近密封筒一端与密封筒连接且密封套管与暂储腔连通。

[0010] 优选的，高压密封气源包括氧化风机以及与氧化风机连接的氧化风总管，容器内设置有与氧化风总管连通且出气口朝向搅拌桨叶组件的送风分管，进气管与氧化风总管连通，进气管上设置有第一止回阀和第一截止阀。

[0011] 优选的，密封筒底部连接有与暂储腔连通的浆液排出管，浆液排出管上设置有疏水阀、第二截止阀。

[0012] 优选的，还包括设置在容器外的收集环管，浆液排出管远离密封筒一端与收集环管连接，收集环管上设置有第二止回阀。

[0013] 优选的，还包括设置在容器外的清洗水总管，密封筒上连接有与暂储腔连通的清洗水分管，清洗水分管与清洗水总管连通且清洗水分管上设置有第三截止阀。

[0014] 优选的，密封筒上设置有透视镜和压力表。

[0015] 优选的，容器外壁设置有安装座且安装座开设有与容器内部连通的通孔，密封筒靠近容器一端通过法兰与安装座连接，旋转轴穿过通孔伸入到容器内并与安装座间隙配合；密封套管靠近密封筒一端伸入到通孔内并通过密封板与法兰密封连接。

[0016] 优选的，密封筒远离端板一侧设置有第二法兰，第二法兰通过连接架与第一法兰连接，动力组件安装在第二法兰上。

[0017] 优选的，旋转轴倾斜贯穿容器且旋转轴设置有搅拌桨叶组件一端的高度低于其设置有动力组件一端的高度，旋转轴与容器侧壁之间形成的角度范围为7‑10度，密封套管与旋转轴同轴设置。

[0018] 优选的，密封筒远离容器一端设置有密封座，密封座与旋转轴之间通过PTFE密封圈实现密封，密封座外侧通过螺栓连接有密封压盖。

[0019] 本发明提出的一种侧进式搅拌器密封装置，具有以下优点：

[0020] (1)高压密封气源通过进气管向密封筒的暂储腔供入高压气体，高压气体进入到密封套管内，通过高压气体的压力实现密封，去阻挡脱硫浆液的外漏；

[0021] (2)为了防止脱硫浆液或生物发酵罐中的物料沉淀结块现象发生，旋转轴安装位置会有7‑10度的轴向倾斜度，搅拌桨叶组件端低，动力组件端高，浆液在搅拌桨叶组件旋转推力下，使浆液对塔底部产生旋涡冲击，塔底部的浆液始终处于流动状态，达到浆液不沉淀结块的目的；

[0022] (3)充分利用旋转轴有7‑10度的轴向倾斜度，密封套管延伸长度以与浆液接触的末端口位置的水平线低于第一通孔的下端水平线，确保进入密封套管内的最低浆液水平面在第一通孔的下端，让密封套管内部浆液形成的椭圆水平面均匀受力，使浆液无外泄出口，在氧化风压力的作用下，把密封套管内的浆液给顶回容器内；

[0023] (4)旋转轴与密封筒之间通过PTFE密封圈实现密封，PTFE密封圈具有自润滑性，唇口式密封面，PTFE唇口的摩擦系数极低，在工作中摩擦热使唇口收缩，密封口唇会紧紧的抱在旋转轴上，对旋转轴的磨损非常小，密封压力高，能够承压1.5MPa的压力,密封压力是常规密封圈的几十倍，即使后期运行损坏，泄漏的只是压力空气，对现场环境不会造成任何的污染，完全能够满足现场密封需求；

[0024] (5)进气管上安装第一止回阀和第一截止阀，预防氧化风机故障，在氧化风失压的情况下，导致脱硫浆液流入进气管，同时也起到在压力空气失压的情况下，短暂保压功能，能够维持气密封压力，给设备维护争取到检修时间；

[0025] (6)通过浆液排出管的设计，彻底避免浆液的跑冒滴漏事故发生，对提高现场环境和安全生产具有重要意义；浆液排出管上安装疏水阀和第二截止阀，起到阻挡压力空气排出，保持密封空气的压力，当浆液泄漏时，在液体的浮力下，疏水阀阀芯会自动打开，排出脱硫浆液去事故浆液池；

[0026] (7)密封筒上设置有透视镜，用于日常运行观察窗口，并在密封筒上安装压力表，在运行中定期检查氧化风压力是否正常，发现问题能够及时处理；

[0027] (8)通过设置清洗水总管道和清洗水分管，清洗水分管上安装第三截止阀，当透视镜模糊或有浆液泄漏时，打开第三截止阀放水冲洗，也可以定期开阀清洗，稀释密封套管内部浆液浓度，洁净密封套管内部。

附图说明

[0028] 图1为本发明提出的一种侧进式搅拌器密封装置的结构示意图；

[0029] 图2为图1中A处放大图；

[0030] 图3为图1中B处放大图；

[0031] 图4为本发明提出的一种侧进式搅拌器密封装置部分结构图；

[0032] 图5为本发明提出的一种侧进式搅拌器密封装置中端板的结构示意图；

[0033] 图6为本发明提出的一种侧进式搅拌器密封装置中密封筒的结构示意图；

[0034] 图7为本发明提出的一种侧进式搅拌器密封装置中PTFE密封圈的装配图。

具体实施方式

[0035] 为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细的说明，显然所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通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，都应当属于本发明的保护的范围。

[0036] 实施例一

[0037] 本发明用于湿法脱硫工艺流程，安装在吸收塔和AFT塔上，一套湿法脱硫装置需要多台侧进式搅拌器，在各塔的外围统一高度匀称式安装。

[0038] 参照图1‑图7，本发明提出一种侧进式搅拌器密封装置，包括贯穿容器2(吸收塔或AFT塔)侧壁的旋转轴1，旋转轴1位于容器2外一端连接有动力组件3且旋转轴1位于容器2内一端安装有搅拌桨叶组件4，还包括密封筒5和密封套管6；其中：

[0039] 密封筒5套装在旋转轴1位于容器2外一段，密封筒5一端密封配合安装在容器2上且其另一端与旋转轴1转动密封配合连接，密封筒5与旋转轴1之间形成暂储腔，密封筒5上连接有与暂储腔连通的进气管7，进气管7连接有高压密封气源。

[0040] 密封套管6套装在旋转轴1位于容器2内一段并与旋转轴1间隙配合，密封套管6靠近密封筒5一端与密封筒5连接且密封套管6与暂储腔连通。

[0041] 本实施例高压密封气源利用湿法脱硫工艺流程中的氧化风机以及与氧化风机连接的氧化风总管8，氧化风总管8呈环形布置在容器2外，容器2内设置有与氧化风总管8连通且出气口朝向搅拌桨叶组件4的送风分管9，各侧进式搅拌器密封装置的进气管7均与氧化风总管8连通，进气管7上设置有第一止回阀和第一截止阀。

[0042] 本实施例中，在氧化风机的高速运转下，把压力空气送入塔内的搅拌桨叶组件4上方位置，动力组件3驱动旋转轴1转动，旋转轴1带动搅拌桨叶组件4旋转，在搅拌桨叶组件4的旋转带动下，压力空气与脱硫浆液搅拌混合，对脱硫浆液进行氧化反应，这里动力组件3、搅拌桨叶组件4以及动力组件3、搅拌桨叶组件4与旋转轴1的连接方式均为现有技术，不多赘述；氧化风总管8内的氧化风空气通过进气管7进入到密封筒5的暂储腔内，并进入到密封套管6内，通过氧化风空气的压力实现密封，去阻挡脱硫浆液的外漏，采用氧化风压力空气作为侧进式搅拌器的旋转轴1密封，在不影响主体结构，充分利用现场已具备的设备工艺条件的情况下，无任何磨损，节约购买机械密封昂贵的费用以及设备维护成本；同时氧化风空气经密封套管6输入到搅拌桨叶组件4中心后侧位置，在搅拌桨叶组件4的旋转推力下，浆液往前流动，搅拌桨叶组件4后端压力会降低，吸入的压力空气与浆液混合，经搅拌桨叶组件4旋转搅拌后，浆液中的空气含量更加均匀，更加有利于均匀提高浆液中的氧含量。进气管7上安装第一止回阀和第一截止阀，预防氧化风机故障，在氧化风失压的情况下，导致脱硫浆液流入进气管7，同时也起到在压力空气失压的情况下，短暂保压功能，能够维持气密封压力，给设备维护争取到检修时间。

[0043] 本实施例中，密封筒5外径要在不影响安装位置的情况下，做到最大化。在不与旋转轴1接触摩擦的情况下，密封套管6的内径做到最小化为佳。

[0044] 本实施例中，如图2‑图7所示，容器2外壁设置有安装座15且安装座15开设有与容器2内部连通的通孔，密封筒5靠近容器2一端通过第一法兰16与安装座15连接，旋转轴1穿过通孔伸入到容器2内并与安装座15间隙配合；密封套管6靠近密封筒5一端伸入到通孔内并通过密封板17与第一法兰16密封连接，且密封套管6与暂储腔连通。密封筒5远离容器2一端设置有密封座20，密封座20与旋转轴1之间通过PTFE密封圈22实现密封，密封座20外侧通过螺栓连接有密封压盖21。密封筒5远离第一法兰16一侧设置有第二法兰18，第二法兰18通过连接架19与第一法兰16连接，动力组件3安装在第二法兰18上。

[0045] 旋转轴1与密封筒5之间通过PTFE密封圈22实现密封，PTFE密封圈22具有自润滑性，唇口式密封面，PTFE唇口的摩擦系数极低，在工作中摩擦热使唇口收缩，密封口唇会紧紧的抱在旋转轴1上，对旋转轴1的磨损非常小，密封压力高，能够承压1.5MPa的压力,密封压力是常规密封圈的几十倍，即使后期运行损坏，泄漏的只是压力空气，对现场环境不会造成任何的污染，完全能够满足现场密封需求。

[0046] 进一步的，如图1‑图4所示，为了防止脱硫浆液中的颗粒沉淀结块现象发生，旋转轴1倾斜贯穿容器2且旋转轴1设置有搅拌桨叶组件4一端的高度低于其设置有动力组件3一端的高度，旋转轴1与容器2侧壁之间形成的角度范围为7‑10度，密封套管6与旋转轴1同轴设置。浆液在搅拌桨叶组件4旋转推力下，使浆液对塔底部产生旋涡冲击，塔底部的浆液始终处于流动状态，达到浆液不沉淀结块的目的；充分利用旋转轴有7‑10度的轴向倾斜度，密封套管6延伸长度以与浆液接触的末端口位置的水平线低于第一通孔的下端水平线，确保进入密封套管内的最低浆液水平面在第一通孔的下端，让密封套管内部浆液形成的椭圆水平面均匀受力，使浆液无外泄出口，在氧化风压力的作用下，把密封套管6内的浆液给顶回容器2内。

[0047] 进一步的，如图1‑图4所示，密封筒5底部连接有与暂储腔连通的浆液排出管10，浆液排出管10上设置有疏水阀、第二截止阀。还包括呈环形布置在容器2外的收集环管11，浆液排出管10远离密封筒5一端与收集环管11连接。通过浆液排出管10的设计，彻底避免浆液的跑冒滴漏事故发生，对提高现场环境和安全生产具有重要意义；浆液排出管10上安装疏水阀和第二截止阀，起到阻挡压力空气排出，保持密封空气的压力，当浆液泄漏时，在液体的浮力下，疏水阀阀芯会自动打开，排出的脱硫浆液通过收集环管11去事故浆液池。

[0048] 进一步的，如图1‑图4所示，还包括呈环形布置在容器2外的清洗水总管12，密封筒5上连接有与暂储腔连通的清洗水分管13，清洗水分管13与清洗水总管12连通且清洗水分管13上设置有第三截止阀。密封筒5上设置有透视镜22和压力表14。通过设置清洗水总管12和清洗水分管13，清洗水分管13上安装第三截止阀，当透视镜22模糊或有浆液泄漏时，打开第三截止阀放水冲洗，也可以定期开阀清洗，稀释密封套管内部浆液浓度，洁净密封套管内部。密封筒5上设置有透视镜22，用于日常运行观察窗口，并在密封筒5上安装压力表14，在运行中定期检查氧化风压力是否正常，发现问题能够及时处理。

[0049] 实施例二

[0050] 本发明用于生物发酵工程，安装在生物发酵罐上，一套生物发酵罐需要多台侧进式搅拌器，在发酵罐的外围统一高度匀称式安装。

[0051] 参照图1‑图7，本发明提出一种侧进式搅拌器密封装置，与实施例一不同之处在于：由无菌压力空气作为高压密封气源，通过管道将无菌压力空气引入进气管7内，无菌压力空气再由密封套管6送入发酵罐内，与发酵物料混合均匀增氧；

[0052] 与实施例一不同之处还在于，收集环管22接入到发酵罐浆液循环泵的进口上，泄漏的发酵浆液被循环泵重新送入到发酵罐中。为了防止循环泵停机导致发酵浆液倒流入密封筒5的暂储腔内，收集环管11上加装第二止回阀。

[0053] 以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。