专利名称：犁刀式反应器的主轴密封装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种机械密封装置，特别是一种能在纤维素醚工业中用于制备甲基纤维 素(MC)或其它纤维素醚，如羧甲基纤维素钠(CMC)的犁刀式反应器的主轴密封装置。
背景技术：
现有的犁刀式反应器，因它具有混合精度高、能耗低、速度快，且能实现粉状固体与粘 稠液的较强混合而可在纤维素醚工业中用于制备甲基纤维素(MC)及其它纤维素醚的混合 反应设备。但它在用于纤维素醚的混合反应过程中，出现主轴密封状态不稳定、泄漏量比较 大的问题。究其原因，是现有的犁刀式反应器采用的主轴密封装置不合适，该装覽是传统的 填料密封加气密封，它不适应纤维素醚化反应中剧烈变化的温度和压力；因此，为使犁刀式 反应器能可靠地用于维素醚的混合反应，就必须对其主轴密封装賈进行更新，以适应反应温 度和压力的剧烈变化、确保主轴密封稳定可靠。
发明内容
本实用新型是要克服上述现有技术中所存在的问题，提供一种能在醚化反应过程中保持 密封状态稳定、泄漏量小的犁刀式反应器的主轴密封装置，并使它具有结构简宇.合理、使用 稳定可靠，且使用寿命长等特点。
本实用新型犁刀式反应器的主轴密封装置，其特征是它包括在主轴上同时设置第一密 封和第二密封；其中第一密封包括位于反应物区所在侧且通过第一密封固定座和轴衬套固定 在主轴上的第一密封动环、通过静环固定座和法兰固定在壳体的端板h的可轴向滑动的第一 密封静环；第二密封包括位于大气区一侧的可轴向滑动的第二密封静环、通过第密封动环 固定座和轴衬套固定在主轴上的第二密封动环，且静环固定座与第一密封静环、第二密封动 环固定座与第二密封动环之间分别带有第一密封弹簧、第二密封弹簧。
本实用新型犁刀式反应器的主轴密封装置，它在静环固定座与端板之间带有金属波纹 管。该金属波纹管能对犁刀式反应器在反应温度显著变化所产生的轴向位移进行补偿，以保 证密封装置中的各端面平行，从而确保密封稳定可靠。
本实用新型犁刀式反应器的主轴密封装置，它的第一密封在静环固定座上外伸，且其第 一密封端面外露在物料潘合反应区中。
本实用新型的有益效果1)通过在主轴上设置的第一密封和第二密封而使犁刀式反应 器能可靠地用于温度为65 卯'C下、压力为0.3 1.5MPa的氯甲烷和用碱性水溶液活化的纤 维素生成甲基纤维素(MC)，也适用于其他纤维素醚的反应，如羧甲基纤维素钠(CMC)的 混合反应，而且密封结构中的金属波纹管能对温度变化所引起的轴向位移作出补偿，确保各 机械密封端面平行、密封稳定可靠；与现有的犁刀式反应器主轴密封装置相比较，本实用新 型密封装置在主轴长期运转中的泄漏量仅为填料密封加气密封的1°/。； 2)本实用新型第一密 封在静环固定座上外伸，且其第一密封端面外露在物料混合反应区中，能借助主轴旋转产生 的离心力把物料颗粒甩出、防止装置内部堵塞；经试验，本实用新型密封装置在油、水介质
中的使用寿命大于1 2年，而且主轴和衬套基本不受磨损、摩擦功耗约为现有的填料密封 加气密封的10 50%: 3)本实用新型密封装置的适用范围较广，它能用于高温、低温、高 压、真空、不同旋转频率的轴，以及各种腐蚀性介质和含磨粒介质的密封，且还因密封中的
各端面在磨损后可通过弹簧自动补偿，故一般无须对它进行维修；4)本实用新型密封装置
的抗振性能好，特别对主轴的振动、偏摆以及轴对密封腔的偏斜等不敏感，且在装置中引入 的金属波纹管能使机械密封端面始终保持平行。
图1是本实用新型梨刀式反应器的主轴密封装置结构的半剖视图。
图中的标号说明a-第一密封b-第二密封；al-第一密封固定座；a2-第一密封动环；a3-第一密封端面；a4-第一密封静环；a5-第一密封弹簧；bl-第二密封动环固定座；b2-第二密封
动环；b3-第二密封端面；b4-第二密封静环；b5-第二密封弹簧；l-金属波纹管；2-端板；3法 兰；4-静环固定座；5-轴衬套；6-主轴；Ql-反应物区；Q2-第一和第二密封之间的密封液区； Q3-大气区；A-密封液进口处B-密封液出口处。
具体实施方式
实施例1、本实施例犁刀式反应器的主轴密封装置的结构可从图1中看到，它在主轴上 同时设置第一密封a和第二密封b，第一密封包括位于反应物区Ql所在侧且通过第一密封固 定座al和轴衬套5固定在主轴6上的第一密封动环a2、通过静环固定座4和法兰3固定在 壳体的端板2上的可轴向滑动的第一密封静环a4，第二密封b包括位于大气区Q3 —侧的可 轴向滑动的第二密封静环b4、通过第二密封动环固定座bl和轴衬套5固定在主轴6上的第 二密封动环b2，且静环固定座4与第一密封静环a4、第二密封动环固定座bl与第二密封动 环b2之间分别带有第一密封弹簧a5、第二密封弹簧b5。
本实施例主轴密封装置在犁刀式反应器工作时，带压力的密封液从密封液进口处A (图 1中未能表示其进口的具体位置，而仅表示出流入的方向)进入，并按图1中双点划线表示 的方向流入第一密封a与第二密封b之间的密封液区Q2，在密封液的压力作用下分别通过静 环固定座4、第二密封动环b2实现第一密封动环a2与第一密封静环a4在第一密封端面a3 上的接触式密封和第二密封动环b2与第二密封静环b4在第二密封端面b3上的接触式密封； 因此，通过带压力的密封液在第一密封和第二密封之间的密封液区Q2内的作用，第一密封 端面a3和第二密封端面M能将物料混合的反应物区Ql和大气区Q3彻底隔开。
本实施例密封装置还通过外界特定的设备使不断变化的反应物区Ql的压力与第一、第 二密封之间在轴向的密封液区Q2的压力保持0.1~0.5MPa的压力差(本实施例中为0.2 Mpa) 且密封液区Q2的压力大于反应物区Ql，以确保第一密封a能在高压状态下使闭合力与油膜 的张开力保持一定的差值、第一密封端面a3上的接触式密封稳定可靠；在第二机械密封b 中，密封流体压力以反压作用在可轴向滑动的第二密封静环b4上，此处第二密封静环端面 油膜的张开力和该静环另一端面的密封流体的作用力相抵消掉一大部分，闭合力和开启力保 持一定的比值，因此既可以保持端面良好的润滑，又防止密封损坏。因此.本实施例密封装 置既稳定可靠，又使用寿命长。
实施例2、本实施例犁刀式反应器的主轴密封装置，仍可从图l上看到，它还在静环固 定座4与端板2之间装有金属波纹管1。该金属波纹管能够在犁刀式反应器反应温度变化显 如著时，对该温度变化而引起的轴向位移自行补偿，从而确保密封装置中各端面平行、密封 稳定可靠。
实施例3、本实施例密封装置也可从图1中看到，它与实施例1和实施例2所这同的是 它的第一密封a在静环固定座4上外伸，且其第一密封端面a3外露在反应物区Ql内。因此， 能借助主轴旋转产生的离心力把物料颗粒甩出、有效防止结晶颗粒的进入而造成堵塞。而不 像现有的如前述的填料密封加气密封的装置，它们均将机械密封端面装在密封箱内，因此飞 溅的颗粒无法脱开箱内空间，以至造成机械密封装置自身的损伤、直至失效。
权利要求1、一种犁刀式反应器的主轴密封装置，其特征是它包括在主轴上同时设置第一密封(a)和第二密封(b)；其中第一密封包括位于反应物区(Q1)所在侧且通过第一密封固定座(a1)和轴衬套(5)固定在主轴(6)上的第一密封动环(a2)、通过静环固定座(4)和法兰(3)固定在壳体的端板(2)上的可轴向滑动的第一密封静环(a4)；第二密封(b)包括位于大气区(Q3)一侧的可轴向滑动的第二密封静环(b4)、通过第二密封动环固定座(b1)和轴衬套(5)固定在主轴(6)上的第二密封动环(b2)，且静环固定座(4)与第一密封静环(a4)、第二密封动环固定座(b1)与第二密封动环(b2)之间分别带有第一密封弹簧(a5)、第二密封弹簧(b5)。
2、 根据权利要求1所说的犁刀式反应器的主轴密封装置，其特征是所说的环固定座(4)与端板(2)之间带有金属波纹管(1)。
3、 根据权利要求1或2所述的犁刀式反应器的主轴密封装置，其特征是所说的第一密封(a)在静环固定座(4)上外伸，且其第一密封端面(a3)外露在反应物区(Ql)内。
专利摘要一种机械密封装置，特别是用于制备纤维素醚的犁刀式反应器的主轴密封装置。其特征是它在主轴上设有两个密封第一密封包括位于反应物区所在侧且通过第一密封固定座和轴衬套固定在主轴上的第一密封动环、通过静环固定座和法兰固定在壳体端板上的可轴向滑动的第一密封静环，第二密封包括位于大气区一侧的可轴向滑动的第二密封静环、通过第二密封动环固定座和轴衬套固定在转动轴上的第二密封动环，且静环固定座与第一密封静环、第二密封动环固定座与第二密封动环之间分别带有弹簧。它能在反应温度和压力变化剧烈时仍确保密封稳定可靠，从而使混合精度高、能耗低、速度快且能较好混合粉体与粘稠液的犁刀式反应器而用作纤维素醚工业的醚化反应设备。
文档编号F16J15/16GK201006424SQ200720106820
公开日2008年1月16日 申请日期2007年2月16日 优先权日2007年2月16日
发明者周炜灿, 军 林, 沈俊兰, 郑妙娟 申请人:浙江化工科技集团有限公司