[发明专利]一种反应釜搅拌轴的组合密封系统及其应用

说明书

本发明提供一种反应釜搅拌轴的组合密封系统，所述反应釜搅拌轴的组合密封系统包括：外磁驱动部、大气侧磁力密封腔、内磁传动部和搅拌轴，所述外磁驱动部和内磁传动部从外向内依次套设于搅拌轴外侧形成大气侧磁力密封结构，所述大气侧磁力密封结构的上、下侧分别设置有轴承；第二法兰、第二介质侧机械密封腔、第一法兰和第一介质侧机械密封腔在大气侧磁力密封下部自上而下依次套设于搅拌轴外侧形成介质侧第二机械密封和介质侧第一机械密封；介质侧第二机械密封位于所述大气侧磁力密封腔下部，阻止所述第二介质侧机械密封腔内颗粒进入大气侧磁力密封腔。所述组合密封系统具有安全性高、稳定性好，易于维护、使用寿命长等优点。

技术领域

本发明涉及具有中高压反应釜的反应系统中密封技术领域，尤其是涉及一种适用于中高压反应釜内介质具有固体颗粒、易燃易爆、剧毒等特性的反应系统的反应釜搅拌轴的组合密封系统及其应用。

背景技术

反应釜是化工生产的关键设备，而反应釜搅拌轴的密封装置则是反应釜的关键部件，更是化工安全生产的第一道防线。悬浮聚合反应有反应压力高、反应介质含固量高、物料介质易燃易爆且多具有毒性等特点。因此，研究聚合反应釜搅拌用的密封装置非常重要。目前现有的密封装置易处于“干运转”状态，杂质窜入、介质反应造成工况变化密封端面变形，严重影响使用效果及装置安全稳定性。所以需要设计一种密封结构系统，能满足聚合工艺对反应釜密封安全、可靠的要求。

在现有技术中，对于反应釜密封装置有如下描述：

专利CN107339437A阐述了一种反应釜搅拌轴的机械密封结构。该方法通过外加高压氮气瓶来实现对冷却液储罐进行加压控制，但冷却液中的气体及固体颗粒存在可能引起密封失效，大气端密封失效会导致釜内物料外泄，引发安全事故。

专利CN201135873Y阐述了一种磁力搅拌密封装置。该方法通过外加压力平衡罐来实现密封组件的上下平衡，但采用单端面机械密封，在高固含量体系中易引起密封失效，固体颗粒进入循环冷却液中，引起搅拌轴承进入固体颗粒导致搅拌意外停止。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：基于上述问题，提供一种能够满足中高压悬浮聚合工艺对密封、安全可靠要求的反应釜搅拌轴的组合密封系统。

为此，本发明的上述目的通过以下技术方案来实现：

一种反应釜搅拌轴的组合密封系统，所述反应釜搅拌轴的组合密封系统包括：

外磁驱动部、大气侧磁力密封腔、内磁传动部和搅拌轴，所述外磁驱动部和内磁传动部从外向内依次套设于搅拌轴外侧以形成大气侧磁力密封结构，所述大气侧磁力密封结构的上、下侧分别设置有轴承；

第一法兰、第二法兰、第一介质侧机械密封腔、第二介质侧机械密封腔、第一静环、第二静环、第一动环和第二动环，所述第二法兰、第二介质侧机械密封腔、第一法兰和第一介质侧机械密封腔在大气侧磁力密封结构的下部自上而下依次套设于搅拌轴外侧以形成介质侧第二机械密封结构和介质侧第一机械密封结构；介质侧第二机械密封结构位于所述大气侧磁力密封腔的下部，阻止所述第二介质侧机械密封腔内颗粒进入大气侧磁力密封腔内；所述第一介质侧机械密封腔的上端与第一法兰下端密封固连，第一静环、第二静环分别密封固设于第一法兰下端内侧和第二法兰下端内侧，位于第一介质侧机械密封腔外侧的第一动环的上端和第一静环的下端密封接触，位于第二介质侧机械密封腔外侧的第二动环的上端与第二静环的下端密封接触；第一动环固定在搅拌轴上，并置于反应釜中与物料接触。

在采用上述技术方案的同时，本发明还可以采用或者组合采用以下进一步的技术方案：