[发明专利]密封环和旋转设备

说明书

本发明提出了一种密封环和旋转设备，其中密封环包括：环体；多个外扇叶，设于环体的外壁面，且每个外扇叶沿环体的轴向固设于外壁面上；其中，环体的内壁面与环体的轴线之间呈预设角度，以使密封环在旋转过程中通过内壁面产生沿轴向向上的吸力。通过本发明的技术方案，设置在环体外壁面的外扇叶，能够使密封环在高速旋转时在其周围形成周向气流形成隔离层，从而防止气流从密封环的外周部溢出；且环体的内壁面与轴线形成预设角度，在密封环高速旋转时能够对下部气流产生一定的抽吸作用，进一步防止气体逃逸，并可以减小压降损失。

技术领域

本发明涉及旋转设备领域，具体而言，涉及一种密封环和一种旋转设备。

背景技术

20世纪70年代，英国帝国化学公司提出了超重力的概念，并发明了超重力旋转填料床。旋转填料床由电机驱动床体高速旋转，产生数百倍乃至上千倍的离心力，这能够强化传质过程，并起到强化分离的作用。与传统塔设备比较，单位设备体积超重力旋转床的生产效率可以提供1～2个数量级。以超重力旋转床作为设备载体的超重力技术已经广泛应用与尾气SO₂脱除、精馏、纳米材料制备、废水处理等领域。

超重力旋转床是高速旋转设备，为了防止旋转床触碰壳体内壁保证设备的平稳运行，旋转床最外缘与壳体内壁需要留出一定的间隙。由于旋转床高速旋转阻力很大，部分待处理的气流就会不经过填料床而从间隙中逃逸而出，影响生产效率，这需要采用一定的密封手段。

现有的密封方法或因为性能较差导致漏气比较严重，或磨损大寿命短，或结构复杂，影响了在超重力旋转床上的应用。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

有鉴于此，本发明的一个目的在于提供一种密封环，能够在其外周部形成隔离层，以防止气流从外周部溢出。

本发明的另一个目的在于提供一种旋转设备，能够有效的阻止待处理气流从旋转床与壳体内壁面之间的间隙处逃逸。

为了实现上述目的，本发明第一方面的技术方案提供了一种密封环，包括：环体；多个外扇叶，设于环体的外壁面，且每个外扇叶沿环体的轴向固设于外壁面上；其中，环体的内壁面与环体的轴线之间呈预设角度，以使密封环在旋转过程中通过内壁面产生沿轴向向上的吸力。

在该技术方案中，设置在环体外壁面的外扇叶，能够使密封环在高速旋转时在其周围形成周向气流形成隔离层，从而在密封环置于旋转床内时，可防止气流从密封环的外周部(即密封环的外缘至旋转床内壁之间)溢出；且环体的内壁面与轴线形成预设角度，在密封环高速旋转时能够产生负压以对下部气流产生一定的抽吸作用，进而使得下部气流无法由周部向上运动，进一步防止气体逃逸，并可以减小压降损失。在上述技术方案中，可选地，环体的厚度处处相同，且环体沿轴向向上的方向的内径均匀增大。

在该技术方案中，密封环采用厚度相同、且内径均匀增大的环体，从而使环体的内壁面形成平面，在密封环高速旋转时减少非平面的内壁面对抽吸气流产生影响，可避免产生涡流等现象；另外，厚度相同的环体的加工和生产更加方便，结构简单。

在上述技术方案中，可选地，外扇叶由外壁面沿环体的轴向和/或径向向外延伸。

在该技术方案中，环体的外壁面向外延伸形成外扇叶，形成一体式结构，结构更加牢固和可靠；且外扇叶能够使密封环在高速旋转时在其周围形成周向气流，从而在密封环外周部形成隔离层，防止气流从密封环的外周部溢出。

其中，外扇叶向外延伸的长度可根据实际旋转床壳、体的内径进行选择。

在上述技术方案中，可选地，环体具体包括：外环体，外环体的外壁面上形成有外扇叶；内环体，与外环体转动连接，且内环体可构造成与外环体形成10°～45°的夹角。