与所述静环22之间，机封腔20设置在所述栗盖9内部，对于高温离心栗来说，机械密封是栗的关键部件，因为输送介质为高温高压，一旦发生泄漏，会出现伤人事故，使整个系统或工厂停产。该栗机械密封腔设在栗盖内，栗盖上机封腔外围设计有环形水冷腔体以冷却机封腔，栗的密封为特殊设计专门用于高温高压的带旋涡栗的平衡型静止式机械密封。磨擦副端面带有热流体动压槽，能更好地冷却、润滑密封端面。机封腔内液体通过旋涡栗加压送到冷却器冷却后又回到机封腔内对机械密封端面进行冲洗冷却，形成独特的闭式自循环系统使机封腔内有限的液体得到充分冷却，保证了机封腔内温度< 90°C，这样使栗在输送高温高压介质时机械密封能正常工作，延长了机械密封的使用寿命和栗的检修周期。而传统的热水栗设计往往从栗出口法兰引高温热水来冲洗机械密封，即使从栗出口引出的水通过冷却也很难使冲洗液及机封腔温度降低多少，因此机械密封寿命很短。但离心式高温热水栗采用独特的闭式自循环系统，使机封腔内自身的有限液体通过自带旋涡栗形成小循环，从而保证了机封腔内温度< 90°C，解决了高温热水栗机械密封泄漏、寿命短的难题。要使机封腔内液体循环冷却效果好，必须给其足够的动力循环，因此考虑在机械密封中设计用小流量高扬程的旋涡栗产生动力是最理想的，因为旋涡栗的叶轮为一等厚圆盘，在它外缘的两侧有很多径向小叶片。在与叶片相应部位的栗壳上有一等截面的环形流道，整个流道被一个隔舌分成为吸、排两方，分别与栗的吸、排管路相联。栗内液体随叶轮一起回转时产生一定的离心力，向外甩入栗壳中的环形流道，并在流道形状的限制下被迫回流，重新自叶片根部进入后面的另一叶道。因此，液体在叶片与环形流道之间的运动迹线，对静止的栗壳来说是一种前进的螺旋线；而对于转动的叶轮来说则是一种后退的螺旋线。旋涡栗即因液体的这种旋涡运动而得名。液体能连续多次进入叶片之间获取能量，直到最后从排出口排出。旋涡栗的工作有些像多级离心栗，但旋涡栗没有像离心栗蜗壳或导叶那样的能量转换装置。旋涡栗主要是通过多次连续做功的方式把能量传递给液体，所以能产生较高的压力。其产生的动力大大高于螺旋输送。根据旋涡栗工作原理，高温离心水栗设计时在机械密封轴套端面圆周方向铣出多个径向小叶片，在机械密封压盖上加工出环形流道，相当于在机封中设计了旋涡栗，当离心栗旋转时，旋涡栗即开始工作，使机封腔中的液体通过旋涡栗加压流出通过冷却装置冷却后自动回流到机封腔，实现机封自动冲洗冷却。从而解决了离心式高温热水栗机封寿命短、容易损坏、栗不能正常运行的技术难题。
[0030]如图7-9所示，所述旋涡栗18包括栗壳28，在所述栗壳28内部设有厚圆盘叶轮25，所述厚圆盘叶轮25外圆上均匀加工有多个结构相同的径向小叶片7，所述厚圆盘叶轮25的直径小于所述栗壳28内壁直径，所述厚圆盘叶轮28与所述栗壳25之间预留有流道29 ο
[0031]栗体、栗盖等承压壳体为ZG230 - 450铸钢，叶轮为ZGlCrl3合金不锈钢，栗轴和螺栓为耐高温35CrMo，叶轮密封环为3Crl3。密封选用的带旋涡栗机构的静止式平衡型机械密封，轴承采用瑞典SKF进口轴承。并配冷却效果极好的冷却器及循环系统。
[0032]以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种机械密封带漩涡栗闭式自循环系统的高温水栗，包括栗体(I)，其特征在于:在所述栗体(I)中部安装有轴(11)，轴承传动部件水冷腔(14)设置在所述栗体(I)前部下方，所述栗体(I)中部设有机械密封水冷腔(13); 所述机械密封水冷腔(13)外部包裹有静密封垫体(8)，所述机械密封水冷腔(13)安装在栗盖(9)内； 所述轴(11)的前部安装有轴承传动部件(12)，机械密封结构(10)套 装在所述轴(11)的中部； 所述机械密封结构(10)包括套装在所述轴(11)上的动环(21)与静环(22)，旋涡栗(18)套在所述轴(11)上，其位于所述动环(21)与所述静环(22)之间，所述旋涡栗(18)外部扣合有压盖(19); 所述旋涡栗(18)包括栗壳(28)，在所述栗壳(28)内部设有随着所述轴(11)转动的厚圆盘叶轮(25)，所述厚圆盘叶轮(25)外圆两侧均匀加工有多个结构相同径向小叶片(7)，所述栗壳(28)与所述厚圆盘叶轮(25)之间设有供水流动的流道(29)，进口(27)与出口(26)设置在所述栗壳(28)的上部。2.根据权利要求1所述的机械密封带漩涡栗闭式自循环系统的高温水栗，其特征在于:所述轴(11)的后端安装有转动的叶轮(15)，在所述叶轮(15)上加工有多个结构相同的叶片，所述栗体⑴内壁上加工有与所述叶轮(15)相配合涡室一(16)与涡室二(17)，所述涡室一(16)与所述涡室二(17)中部隔开。3.根据权利要求1所述的机械密封带漩涡栗闭式自循环系统的高温水栗，其特征在于:所述栗体(I)承压为6.4MPa、其承受温度为280°C。4.根据权利要求1所述的机械密封带漩涡栗闭式自循环系统的高温水栗，其特征在于:所述径向小叶片(7)为横向的扇形。5.根据权利要求1所述的机械密封带漩涡栗闭式自循环系统的高温水栗，其特征在于:所述栗盖(9)内部设有机封腔(20)。6.根据权利要求1所述的机械密封带漩涡栗闭式自循环系统的高温水栗，其特征在于:所述轴(11)上套有多个O型圈(24)。7.根据权利要求1所述的机械密封带漩涡栗闭式自循环系统的高温水栗，其特征在于:所述动环(21)上套装有O型圈。8.根据权利要求1所述的机械密封带漩涡栗闭式自循环系统的高温水栗，其特征在于:所述静环(22)后部的轴套(23)上套装有O型圈。
【专利摘要】一种机械密封带漩涡泵闭式自循环系统的高温水泵，轴的前部安装有轴承传动部件，机械密封结构套装在轴的中部；机械密封结构包括套装在轴上的动环与静环，旋涡泵套在轴上，其位于所述动环与所述静环之间，旋涡泵外部扣合有压盖；旋涡泵包括泵壳，泵壳内部设有随着所述轴转动的厚圆盘叶轮，厚圆盘叶轮外圆两侧均匀加工有多个结构相同径向小叶片，泵壳与所述厚圆盘叶轮之间设有供水流动的流道，进口与出口设置在所述泵壳的上部。通过使用旋涡泵以及机械密封结构，起到了密封效果好，不易发生泄漏，提高了安全性能；由于冷却润滑效果好、并可实现机封高效自动冲洗冷却，且机封不易损坏、大大提高了机封的使用寿命、提高了泵的运行可靠度等诸多优点。
【IPC分类】F04D29/12, F04D29/06, F04D7/06, F04D29/58
【公开号】CN204805103
【申请号】CN201520501319
【发明人】蔡振东, 杨虹, 王冠华, 凌永玉, 张海涛, 张志民, 程其辉, 高志远, 刘润根, 韩昆, 王学凤, 刘盈斐, 许涛, 刘刚, 刘旸, 谢从从
【申请人】中国水利水电科学研究院
【公开日】2015年11月25日
【申请日】2015年7月11日