氧化釜机封自动补液系统的制作方法

1.本发明涉及一种机械密封件的补液技术。


背景技术：

2.机械密封是一种旋转机械的轴封装置。比如离心泵、离心机、反应釜和压缩机等设备。由于传动轴贯穿在设备内外，这样，轴与设备之间存在一个圆周间隙，设备中的介质通过该间隙向外泄漏，如果设备内压力低于大气压，则空气向设备内泄漏，因此必须有一个阻止泄漏的轴封装置。
3.机械密封成功的关键就是形成并保持一定厚度的液膜，而端面间必须控制合理的单位面积压力以维持这一层液体膜，使其获得较高的机械密封技术水平，有效延长机械密封的使用寿命。
4.草甘膦是一种内吸、高效、广谱、无公害、安全的除草剂，在全球农药市场占有很大比重。草甘膦常用的合成路线分为甘氨酸路线和亚氨基二乙酸(ida)路线，ida法以亚氨基二乙酸为主要原料，与三氯化磷合成双甘膦进而氧化成草甘膦。制备过程中需要在氧化釜内通过桨叶搅拌作用进行氧化反应。氧化釜搅拌在使用过程中，搅拌机封容易因缺水而发热烧坏，进而影响生产。该反应中的副产物甲醛属高度危害化学品，对粘膜、上呼吸道、眼睛和皮肤有强烈刺激性。
5.所以其机封的密封性能需要得到很好的保障，传统的氧化釜机封中的液体（水或者油）的补液由人工控制，无法做到及时准确有效地补水，机封损坏现象时有发生，维修率居高不下，严重影响氧化釜的使用和生产进度，机封漏气对人体和环境产生危害。


技术实现要素：

6.发明内容发明目的：提供一种既能自动补给机封中液体，又能保证计量合适，安全性高的氧化釜机封自动补液系统。
7.技术方案：本发明提供了一种氧化釜机封自动补液系统，具有按液体流动路径依次设置的储液罐、泵a（优选气动泵，配有压缩气罐a，避免采用电动泵，不产生电火花，对氧化性物料的安全性高。左侧压缩空气，气动驱动液体，无电，安全防爆）、平衡缸（自上而下具有液体腔室、活塞、气体腔室）的液体腔室、机械密封件的液封腔；另有按气体流动路径依次设置的压缩气罐b（右边压缩空气，进入平衡缸的下腔，驱动活塞上行，液体进入平衡缸的上腔，进入或返回机械密封件中起密封作用）、气动泵b、平衡缸的气体腔室。
8.平衡缸的液体腔室与机械密封件的液封腔之间具有液体传送通道和液体回流的通道，使得液封腔中液体的容量可以跟随平衡缸中活塞运动而及时变动。
9.气体腔室与液体腔室之间是气缸活塞，活塞的往复运动，能够改变两腔室的容积
相对大小，从而调节液体进入或者回流机械密封件的液封腔的液体数量，使得液封腔的密封性能跟随变化，可以有效避免机械密封件的液封腔中因缺液体而损坏机械密封件。
10.平衡缸外壳具有冷却水盘管，便于给平衡缸缸体降温，降低液体温度，防止过热过压，防止液体气化影响机封件的润滑和密封效果。
11.气动泵a与平衡缸之间或有蓄能器（气动泵与下述的软水介质结合起来，可以使用蓄能器蓄压，单纯的油封不能产生压力使用蓄能器没有蓄压功能），当上活塞板位于两个传感器之间时，气动泵a可以多开机一会儿，富余的液体及其势能临时储放在蓄能器中，便于及时补偿平衡缸中的液体，而无需过于频繁启停气动泵a。
12.气动泵a与蓄能器之间或有压力泄放阀，压力泄放阀的另一支路联通储液罐，便于泄放管路中过量的液体（或泵a的气压），回流到储液罐。
13.蓄能器与压力泄放阀的组合应用，使得平衡缸中液体的量和气动泵b中的压力能否维持良好的东台平衡，自我调节能力更强。管路中有少量的能量富余可以收集利用，但又不会出现过大的压力，不会太多影响系统的密封效果。
14.优选液体是软水（水质好，避免无机物沉淀结垢），而不是油剂，机械密封件采用软水做液封；优选机械密封与软水接触处具有一圈耐水性密封圈（优选三元乙丙橡胶密封圈，具有很好的耐候性、耐臭氧性、耐水性及耐化学性），该机械密封件用氧化釜的密封件，避免油接触氧化物容易燃烧爆炸。同时，水的表面张力大于一般油剂，在密封处更不容易出现渗漏现象。即使有渗漏，水容易挥发（尤其机械密封件使用后摩擦生热，使得水气化挥发），而油容易沾污机械表面。
15.优选压缩气罐a与气动泵a之间具有过滤减压两联件，气体净化使得平衡缸的气体腔室和平衡缸活塞的摩损较小，延长寿命；减压使得气动泵a的压力不会太大，液体流动缓和，平衡缸的压力调节和缓。
16.另有控制器，分别连接控制气动泵a、气动泵b的启停；或及连接控制压力泄放阀。
17.另外，在液体腔室连接有液位信号器，液位信号器能够分别连接采集上下两个液位传感器的液位信号。
18.液位信号器与控制器有信号连接线，当上下两个液位传感器分别被上活塞板触及或不能触及时，控制器分别控制气动泵a、气动泵b的启或停，从而维持液位在上下两个液位传感器之间的合适区间。
19.即当上活塞板低于下液位传感器时，表明液体腔室太大，液体太多，控制器控制气动泵b启动或加速流动，使得压缩空气增加进入气体腔室，推动活塞上行。此时，压力泄放阀可以打开，让液体回流到储液罐。当上活塞板高于上液位传感器时，表明液体腔室太小，液体太少，控制器控制气动泵a启动或加速流动，液体补偿进入液体腔室。
20.优选气动泵a产生的气压大于气动泵b产生的气压，两者的压力差介于0.2mpa
‑
0.6 mpa之间。使得压力差能够维持液体腔室中具有合适的液体高度和压力，又不太高，避免泄漏和增加平衡杆的负荷，从而保证机械密封件中保持密封需要的合适液体容量和液体压力。
21.气动泵或者蓄能器之后，可以具有多套并联连接的平衡缸、机械密封件及压缩空气b组成的单元，使得储液罐可以共用于多个机械密封件的补液。
22.有益效果：
机封自动补水系统稳定性高，通过控制器的自动控制，可以有效避免机封因缺水而损坏，及时补给缺少的或者返回多余的液体，提高了机封的使用寿命，降低了设备的故障率，减少了机封检修对生产的影响。同时蓄能器和泄压阀的组合使用，有效保证了生产的稳定运行，节能降耗降本增效。
附图说明
23.图1是本发明的补水系统的封液系统部件连接结构示意图；图中，1
‑
储液罐；2
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过滤器；3
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液体阀；4
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过滤减压两联件；5
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气动泵；6
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压力泄放阀；7
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蓄能器；8
‑
控制器；9
‑
气体阀；10
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机械密封件；11
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液位信号器（含两液位传感器）；12
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液体腔室；13
‑
平衡缸；14
‑
气体腔室。
具体实施方式
24.如图1所示的氧化釜机封自动补液系统，具有按液体流动路径依次设置的储液罐、泵a、平衡缸的液体腔室、机械密封件的液封腔；另有按气体流动路径依次设置的压缩气罐b、气动泵b、平衡缸的气体腔室。气体腔室与液体腔室之间是气缸活塞，活塞往复运动调节液体进入或者回流机械密封件的液封腔的液体数量。气动泵a与平衡缸之间有蓄能器，富余的液体及其势能临时储放在蓄能器中。气动泵a与蓄能器之间有压力泄放阀。
25.另有控制器，分别连接控制气动泵a、气动泵b的启停；另外，在液体腔室连接有液位信号器，液位信号器与控制器有信号连接线。液位信号器能够分别连接采集上下两个液位传感器的液位信号；控制器分别控制气动泵a、气动泵b的启或停，维持液位在上下两个液位传感器之间。
26.上述的机封自动补水系统，可以包括如下操作步骤：启动步骤：（1）开启右侧压缩空气源，将压缩空气压力稳定在0.7mpag。（2）确认远传压力即补液系统压力稳定在1.05mpag。（3）打开平衡罐（平衡缸）加压口阀门，升高平衡罐气体腔室压力至操作压力0.6mpag。5）监控系统管路压力，储液罐和平衡罐内液位是否正常。
27.停车步骤：（1）关闭平衡缸加气口阀门，打开仪表阀通气孔，泄放平衡罐气体腔室的压力。（2）开启注液口阀门,注满封液至活塞限位范围内，关闭注液口阀门。（3）关闭压缩空气源，开启压力泄放阀门泄放补液段压力。