一種石墨導熱膜炭化爐用高溫高壓無潤滑密封裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及石墨導熱膜生產裝置【技術領域】，具體的說是一種石墨導熱膜炭化爐用高溫高壓無潤滑密封裝置，所述主軸上裝有背環，背環靠近高壓一側開有環隙，環隙直徑小于填料函的安裝直徑，環隙內的壓力與容器內壓力相等，背環裝完后裝支撐環，其結構簡單，使用方便，可以起到密封效果，保證設備的正常工作，有非常好的實用價值。
【專利說明】一種石墨導熱膜炭化爐用高溫高壓無潤滑密封裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及石墨導熱膜生產裝置【技術領域】，具體的說是一種石墨導熱膜炭化爐用高溫高壓無潤滑密封裝置。
【背景技術】
[0002]石墨導熱膜炭化爐需要進行密封，目前密封裝置形式很多，機械密封、填料密封、干氣密封、磁力密封、迷宮密封等，在只有高壓或者高溫的情況下，這樣的密封好用，如果高溫高壓同時存在，特別是溫度超過300 V時就很難保證其性能。機械密封、干氣密封、迷宮密封一般適用于高轉速情況；填料密封、磁力密封一般適用于中、低轉速情況，磁力密封是一種無泄漏密封，但溫度超過300°C時磁鐵消磁很快；機械密封、干氣密封需要潤滑，溫度超過250°C時，"O”型橡膠密封圈就會焦化而失效。
[0003]在現有技術中，石墨導熱膜炭化爐作為壓力容器用的動密封填料箱的結構包括箱體，箱體中心是主軸，主軸周圍設置軟質填料，填料旁接加油管，填料的外側設置冷卻水箱和冷卻水進出口，填料外端安裝填料壓蓋，壓蓋由調節螺栓固定在箱體上，這種動密封填料箱耐壓能力為0.6-1.2MPa，工作溫度為150_250°C，只適用于低壓容器，工作時需經常向填料箱加入潤滑油，部分潤滑油會順著主軸間隙流入到容器內，污染物料，另外，潤滑油油管易堵塞，會引起主軸表面磨損而失效。
[0004]因此，為克服上述技術的不足而設計出一款密封性能好，結構簡單，可靠性強，安全性好的一種石墨導熱膜炭化爐用高溫高壓無潤滑密封裝置，正是發明人所要解決的問題。
【發明內容】
[0005]針對現有技術的不足，本實用新型的目的是提供一種石墨導熱膜炭化爐用高溫高壓無潤滑密封裝置，其結構簡單，使用方便，可以起到密封效果，保證設備的正常工作，有非常好的實用價值。
[0006]本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是:一種石墨導熱膜炭化爐用高溫高壓無潤滑密封裝置，包括主軸、背環、填料函，所述主軸上裝有背環，背環靠近高壓一側開有環隙，環隙直徑小于填料函的安裝直徑，環隙內的壓力與容器內壓力相等，背環裝完后裝支撐環。
[0007]進一步，所述背環的環隙深度是0.5mm。
[0008]進一步，所述支撐環的材質是高強度碳纖維盤根。
[0009]進一步，所述支撐環外部設置有壓環，壓環一側具有一定錐度，所述錐度e為1500。
[0010]進一步，所述壓環外部設置有石墨填料盤根，所述石墨填料盤根是由交義編織的純凈優質石墨線制成。
[0011]進一步，所述石墨填料盤根外部設置有氣體分布環，氣體分布環周圍均布有六個圓孔，六個圓孔使氣體分布環均勻作用在填料與主軸上。
[0012]進一步，所述氣體分布環上接進氣口、出氣口，進氣口、出氣口的壓力高于容器內的壓力 0.1-0.5kPa。
[0013]進一步，所述氣體分布環與支撐環和球面壓環連接，球面壓環相配對的是球面壓蓋，它們的接觸面采用球面形式。
[0014]進一步，所述球面壓蓋上采用碟簧的壓蓋螺栓。
[0015]本實用新型的有益效果是:
[0016]1、耐壓耐溫能力高:此裝置工作壓力為2.0_22MPa，在高壓的同時，還可耐溫為200—650°C，而現有的技術適用工作狀態是:1.0MPa，450°C*5.0MPa，250°C。
[0017]2、不采用水冷夾套:由于有的設備內物料在反應時溫度不能降低，否則物料反應不能進行，這就對密封結構和材料的選取帶來更高的要求，對于材料來說一般超過450°C，其機械和化學性能就會下降。
[0018]3、密封性能好:本裝置采用超級石墨盤根，在非氧化環境下使用溫度2760°C，承受轉速23 m/s,耐化學腐蝕pH為0-14，具有耐溫高、高傳導率及自動自潤滑性能使其在使用中基本對主車由不產生劃痕。
[0019]4、受壓均勻提高密封性能:本裝置采用帶有環隙的背環、球面壓環、球面壓蓋，主要保證高壓和低壓兩側對填料壓縮時均勻受壓，并對填料起到自密封的作用，提高密封性倉泛。
[0020]5、高壓低溫氣體輔助密封:一般充的氣體為惰性氣體，其壓力一般高于容器內的壓力0.15-0.5kPa，該氣體的作用主要在于:一是對填料有冷卻效果；二是使填料周圍處于無氧環境，保護填料不被氧化；三是阻止容器內氣體外泄。
[0021]6、自緊碟簧:球面壓蓋上采用帶碟簧的壓緊螺栓，主要承受機械沖擊、壓力波動或熱脹冷縮，通過碟簧的彈性來補償，確保填料受擠壓，減小填料與主軸之問的問隙，提高S封效果。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0022]圖1是本實用新型結構示意圖。
[0023]附圖標記說明:1_主軸；2-背環；3_支撐環；4-壓環；5_石墨填料盤根；6_氣體分布環；7_球面壓環；8_球面壓蓋；9-碟簧；10_壓蓋螺栓；11_填料函；12_進氣口 ；13_出氣□。
【具體實施方式】
[0024]下面結合具體實施例，進一步闡述本實用新型，應理解，這些實施例僅用于說明本實用新型而不用于限制本實用新型的范圍。此外應理解，在閱讀了本實用新型講授的內容之后，本領域技術人員可以對本實用新型作各種改動或修改，這些等價形式同樣落在申請所附權利要求書所限定的范圍。
[0025]圖1是本實用新型一種石墨導熱膜炭化爐用高溫高壓無潤滑密封裝置結構示意圖，包括主軸1、背環2，所述靠近高壓側的主軸I上裝有背環2，背環2靠近高壓一側開有環隙，環隙直徑小于填料函11的安裝直徑，使高壓側產生的壓力可進入的環隙，環隙內的壓力與容器內壓力相等，這樣對主軸I上填料函11產生一定推力，可起到自密封的作用，隨壓力的上升，密封效果更好。背環2裝完后裝支撐環3，支撐環3的材質是高強度碳纖維盤根，低模量碳纖維具有較高的韌性和較高的強度，克服了傳統碳密封材料脆而易碎的缺點，支撐環不僅可以起到支撐作用，還對主軸起到密封作用，背環2的環隙深度是0.5 _。
[0026]支撐環3裝完后裝壓環4，壓環4 一側具有一定錐度，所述錐度e為1500，其作用在于:當密封材料被壓緊時，力作用在壓環4上，壓環4上的錐度將力分解，使密封填料向主軸I方向壓緊，起到很好的密封效果。
[0027]壓環4裝完后裝石墨填料盤根5，采用超級石墨盤根，在非氧化環境下，使用溫度2760°C，承受轉速23m/s，耐化學腐蝕pH 0-14,該盤根是由交義編織的純凈優質石墨線制成，能夠把密封劑鎖定在盤根問，可防止氣體或液體透過盤根，再經過特殊的高溫磨合潤滑劑處理，采用這些特殊的犧牲型多溫潤滑劑可輕松地完成磨合過程，并迅速達到令人滿意的泄漏率，一旦磨合潤滑劑消耗完畢，所剩的超級石墨產品具有兒乎能抵擋所有化學品的耐化學性能，這種盤根的高傳導率及白動白潤滑性能使其在使用中基本對主軸不產生劃痕。
[0028]石墨填料盤根5裝完后裝氣體分布環6,該環周圍開有均布的六個圓孔,六個圓孔使氣體分布環6均勻作用在填料函11與主軸I上，氣體分布環6上接進氣口 12、出氣口 13，充氣的壓力一般高于容器內的壓力0.1-0.5kPa,如果容器內溫度高于400°C時,一般充的氣體為惰性氣體，該氣體的作用主要在于:一是對填料有冷卻效果；二是使填料周圍處于無氧環境，保護填料不被氧化；三是阻止容器內氣體外泄，起到輔助密封作用。
[0029]氣體分布環6裝完后裝支撐環3和壓環4，再裝石墨填料盤根5和球面壓環7。球面壓環7相配對的是球面壓蓋8，它們的接觸面采用球面形式，保證球面壓蓋8的作用力完全分布在球面壓環7上，讓被壓填料均勻受壓，起到更好的密封效果。
[0030]另外球面壓蓋8上采用碟簧9的壓緊螺栓10，主要承受機械沖擊、壓力波動或熱脹冷縮，通過碟簧9的彈性來補償，確保填料受擠壓，減小填料函11與主軸I之間的間隙，提高密封效果，該裝置在工作壓力為2.0-22MPa,溫度為20(T650°C時。
[0031]在石墨導熱膜生產的炭化爐上使用，炭化爐工作條件是:壓力4.4 M Pa、工作溫度500°C，攪拌器轉速20—40 r/ min，容器內的溫度最低不能低于480°C，含少量粉塵和有毒氣體，這種工況國內少有，只有在生物質氣化方面用到，到目前為止未出現泄漏情況，也無需更換填料，采用碟簧9自緊無需人工預緊，減少勞動強度，這就說明了該密封裝置適用于主軸為旋轉或往復運動高溫高壓、無潤滑、中、低轉速的立式或臥式反應釜、熱處理爐、炭化爐或其它帶攪拌的壓力容器上，它廣泛應用于化工、醫藥、染料、橡膠等行業，是一種耐壓耐溫能力高，密封性能好，結構簡單，可靠性強，安全性好的高溫高壓無潤滑密封裝置。
【權利要求】
1.一種石墨導熱膜炭化爐用高溫高壓無潤滑密封裝置，其特征在于:包括主軸、背環、填料函，所述主軸上裝有背環，背環靠近高壓一側開有環隙，環隙直徑小于填料函的安裝直徑，環隙內的壓力與容器內壓力相等，背環裝完后裝支撐環。
2.根據權利要求1所述的一種石墨導熱膜炭化爐用高溫高壓無潤滑密封裝置，其特征在于:所述背環的環隙深度是0.5mm。
3.根據權利要求1所述的一種石墨導熱膜炭化爐用高溫高壓無潤滑密封裝置，其特征在于:所述支撐環的材質是高強度碳纖維盤根。
4.根據權利要求1所述的一種石墨導熱膜炭化爐用高溫高壓無潤滑密封裝置，其特征在于:所述支撐環外部設置有壓環，壓環一側具有一定錐度，所述錐度e為1500。
5.根據權利要求4所述的一種石墨導熱膜炭化爐用高溫高壓無潤滑密封裝置，其特征在于:所述壓環外部設置有石墨填料盤根，所述石墨填料盤根是由交義編織的純凈優質石墨線制成。
6.根據權利要求5所述的一種石墨導熱膜炭化爐用高溫高壓無潤滑密封裝置，其特征在于:所述石墨填料盤根外部設置有氣體分布環，氣體分布環周圍均布有六個圓孔，六個圓孔使氣體分布環均勻作用在填料與主軸上。
7.根據權利要求6所述的一種石墨導熱膜炭化爐用高溫高壓無潤滑密封裝置，其特征在于:所述氣體分布環上接進氣口、出氣口，進氣口、出氣口的壓力高于容器內的壓力0.1-0.5kPa。
8.根據權利要求6所述的一種石墨導熱膜炭化爐用高溫高壓無潤滑密封裝置，其特征在于:所述氣體分布環與支撐環和球面壓環連接，球面壓環相配對的是球面壓蓋，它們的接觸面采用球面形式。
9.根據權利要求8所述的一種石墨導熱膜炭化爐用高溫高壓無潤滑密封裝置，其特征在于:所述球面壓蓋上采用碟簧的壓蓋螺栓。
【文檔編號】F16J15/16GK204025690SQ201420483814
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年8月26日 優先權日:2014年8月26日
【發明者】宋陽陽 申請人:山東安諾克新材料有限公司