刮刀过滤器的磁力密封装置

技术领域

本发明属于过滤分离领域，具体涉及一种用于刮刀过滤器的磁力密封装置。

背景技术

刮刀过滤器广泛应用于含渣量较大，并且需要连续运行的场合，它可以实现工艺介质中杂质的在线清理工作，保证系统连续稳定运行。

过滤器内部的旋转刮刀由设备顶部的传动装置带动旋转，一般旋转转速较低，通常为2～5r/min。当设备内介质工作温度及工作压力不高，并且工作介质为非易燃易爆的场合情况下，刮刀过滤器顶部的传动装置传动轴通常采用机械密封或填料密封。填料密封在低工作压力工况下设备能够保持良好的运行，容器内介质不会出现渗漏情况，但是长时间运转会导致填料密封的填料磨损，需要经常更换填料，而且当容器内介质工作压力增大时，填料密封的密封效果会明显变差，导致设备内介质泄露。机械密封在此低转速下更无法实现有效密封，特别是在处理易燃易爆及极度危害工作介质的场合，机械密封失效会造成严重后果。填料密封及机械密封在高温高压、易燃易爆及极度危害工况条件下的使用受到极大的限制。

因此，为了使刮刀过滤器在高温高压、易燃易爆及极度危害介质场合的完全密封，我们采用磁力密封装置用于刮刀过滤器顶部传动轴的密封。并且刮刀过滤器所处理的介质经常是粘度高，易附着的胶状物质，当介质沿传动轴间隙进入磁力密封的内磁转子后，如果介质在该空间内停留时间过长，会导致介质温度降低，介质粘度也会急剧增大，造成传动阻力增大，极端情况下还容易出现传动轴被介质黏住，无法转动的情况，进而导致设备被动停车，影响设备的正常连续运行。

发明内容

本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供刮刀过滤器的磁力密封装置。

本发明解决技术的方案是：刮刀过滤器的磁力密封装置，包括轴承座、隔离套、内磁转子、外磁转子、上滑动轴承、下滑动轴承、机架；

所述轴承座主体为带阶梯通孔的筒状结构，刮刀过滤器的传动轴通过上下滑动轴承安装在所述的阶梯通孔内，并在上下滑动轴承之间，传动轴与筒壁之间形成第一介质通道；筒状结构下部通过上下法兰安装夹套，在夹套与筒状结构外壁之间形成用于对介质进行加热的夹套空间；隔离套通过紧固件与轴承座上法兰固定，内磁转子通过套筒与传动轴顶部连接，外磁转子通过机架与动力输入装置连接；所述隔离套、内磁转子、套筒与轴承座筒状结构外壁之间形成第二介质通道，第二介质通道与所述第一介质通道之间通过设置在所述筒状结构上的介质流通口连通；所述筒状结构下端设置介质流通孔，用于连通所述第一介质通道与传动轴下端的容器空间。

优选的，所述夹套上设置蒸汽进口和蒸汽出口，通过向夹套空间内通入伴热蒸汽，利用蒸汽对进入第二介质通道和第一介质通道内的介质进行加热，保持介质的流通性。

优选的，所述隔离套的底部设置法兰，法兰径向安装有温度传感器，该温度传感器与第二介质通道相连通，用于检测介质温度，通过与预设的温度值进行比较，确认是否需要对介质进行加热处理。

优选的，所述法兰径向安装有蒸汽冲洗口，当磁力密封装置需要拆卸或维修时，通过该口对残留在第二介质通道和第一介质通道内部介质进行冲洗，以避免磁力密封装置拆卸过程中对环境的污染。

优选的，所述轴承座为一个焊接整体，在轴承座的上法兰的上部外壁处加工有至少两个介质流通口，在轴承座筒状结构下端处加工有至少两个介质流通口，两处介质流通口均沿周向均布。

优选的，本发明所述刮刀过滤器的磁力密封装置，其特征在于：上滑动轴承和下滑动轴承均采用具有自润滑特性的锡青铜材料制成。

优选的，所述机架包括内套筒、外套筒以及连接结构；所述外套筒两端向外设置法兰，通过两端法兰分别与隔离套、连接结构连接，所述内套筒两端向内设置法兰，顶端内法兰与所述连接结构连接，底端内法兰安装外磁转子，通过所述连接结构将内套筒及外磁转子套装在隔离套顶端外部。

优选的，所述套筒为带中心通孔的圆柱结构，所述圆柱结构的壁的截面为倒工型；圆柱结构外壁设置凹槽用于安装内磁转子，传动轴的顶端安装在所述中心通孔内，倒工型的横梁结构上设置通孔，用于将套筒上下结构空间进行连通。

优选的，所述温度传感器与远程控制系统相连，通过监测内磁转子空间内的介质温度来控制蒸汽系统的启停，从而使内磁转子空间内介质温度保持在系统设定的温度范围内。

优选的，介质流通孔周向需要均匀分布，以保证介质流通的稳定性，其中，筒状结构下端设置介质流通孔在周向2个均布，连通第一介质通道和第二介质通道的介质流通孔至少需要周向2个均布。

本发明与现有技术相比的有益效果是：

通过该磁力密封装置可以保证刮刀过滤器设备在高温高压、易燃易爆及极度危害介质场合的完全密封，而不出现介质泄露。并且对于进入磁力密封内磁转子空间的胶状介质，采用相应的结构设计及方法改善介质的流动性能，避免了介质在内磁转子空间内的凝固风险，保证磁力密封装置的长时间连续稳定运行。

可以实现刮刀过滤器在高温高压、易燃易爆及极度危害介质中，对工艺流体的完全密封。并且当处理胶状易附着介质时，介质沿传动轴进入内磁转子空间后，可以及时检测胶状物的温度，使其低于凝固点，并及时使胶状物返回到容器空间，避免胶状物质在内磁转子空间停留。该磁力密封装置解决了刮刀过滤器在高温高压、易燃易爆、极度危害及易结胶介质中长时间稳定运行的问题。

附图说明

图1为本发明刮刀过滤器的磁力密封装置结构示意图

图2为轴承座结构示意图

图3为隔离套结构示意图

图中：1-轴承座；2-隔离套；3-传动轴；4-上滑动轴承；5-下滑动轴承；6-内磁转子；7-外磁转子；8-机架；9-介质流通口；10-介质流通口；11-蒸汽进口；12-蒸汽出口；13-夹套空间；14-蒸汽冲洗口；15-温度传感器。

具体实施方式

下面结合附图1-3及实施例对本发明作进一步阐述。

如图1所示，刮刀过滤器的磁力密封装置，包括轴承座1，隔离套2，隔离套2通过螺栓与轴承座1固定，传动轴3通过上滑动轴承4和下滑动轴承5与轴承座1连接，内磁转子6通过套筒与传动轴3顶部连接，外磁转子7与动力输入装置通过机架8连接。

如图2所示，轴承座1为一个整体结构，各个零件之间通过焊接连接。轴承座的主体为带阶梯通孔的筒状结构，刮刀过滤器的传动轴通过上下滑动轴承安装在所述的阶梯通孔内，并在上下滑动轴承之间，传动轴与筒壁之间形成第一介质通道；筒状结构下部通过上下法兰安装夹套，在夹套与筒状结构外壁之间形成用于对介质进行加热的夹套空间；轴承座上开设有两个对称的介质流通口9和两个对称的介质流通口10，用于工作介质的流通。该结构可以使沿传动轴渗入轴承座内部的介质快速流出，并通过轴承座底部的2个介质流通口返回到容器空间内，这样可以使介质在内磁转子空间内快速形成循环，避免介质在内磁转子空间的长时间停留而导致温度降级，粘度增大，进而影响传动轴的正常运行。轴承座1的夹套上还连接有伴热蒸汽进口管路11及伴热蒸汽出口管路12，用于轴承座夹套空间13内蒸汽的流通，通过在该夹套空间内通入伴热蒸汽，利用蒸汽对进入内磁转子空间内的胶状工艺介质进行加热，保持介质的流通性。

如图3所示，隔离套2底部连接法兰径向设有蒸汽冲洗口14及温度传感器15。该温度传感器与内磁转子空间相连通，可以用于检测渗入内磁转子空间的介质温度，以便及时确认进入内磁转子空间的介质温度是否接近其凝固点。通过与预设的温度值进行比较，确认是否需要对隔离套内的介质进行加热处理。

隔离套2通过紧固件与轴承座1上法兰固定，内磁转子6通过套筒与传动轴顶部连接，所述隔离套2、内磁转子6、套筒与轴承座筒状结构外壁之间形成第二介质通道，第二介质通道与所述第一介质通道之间通过介质流通口10形成为一个连通的腔体，记为内磁转子空间；设备工作时，介质会在内压的作用下充满整个空间，隔离套2上的温度传感器与介质连通，用于检测介质的实时温度，当容器内的胶状介质进入该空间并且当介质温度低于某一限值时，介质的流动性就会变差，变得极易凝结，此时温度传感器将该数值反馈给DCS，在外部控制的作用下，伴热蒸汽从蒸汽进口11进入夹套空间13内，并从蒸汽出口12流出，通过蒸汽的伴热作用对隔离套内部空间的介质进行加热，在蒸汽的作用下介质温度会随之升高，当介质温度高于某一限定值时，伴热蒸汽进口阀门关闭。通过以上控制，可以使隔离套内部的胶状介质保持足够的流动性，避免胶状介质凝结而引起传动轴的卡死，进而避免导致系统停车。

轴承座上开设的两个介质流通口9和两个介质流通口10，可以保证介质在流通时有足够的流通面积，增加介质流通速度，减少流通时间及在隔离套内部留存时间，比单独通过传动轴与轴承座之间的间隙空间流通速度要快很多，这样也就可以有效避免胶装介质在内部空间的停留时间，也能避免介质的温度降低过快。

在轴承座上使用具有自润滑功能的上滑动轴承4和下滑动轴承5，例如采用具有自润滑特性的锡青铜材料制成，不再采用滚动轴承，可以不用再单独向轴承座内加注润滑脂对轴承润滑，既避免了轴承的损坏，又避免了润滑脂对工艺介质的污染。

本发明工作过程如下：动力输入装置通过机架带动外磁转子转动，外磁转子通过磁力带动内磁转子转动进而带动传动轴开始工作，传动轴的下方置于含胶状介质的容器空间内，并通过联轴器与刮刀主轴连接。工作过程中介质会通过轴系以及介质流通口进入内磁转子空间，并逐渐充满整个内磁空间，温度传感器会探测到流入内磁空间内部的介质温度，并将该温度值反馈给DCS控制系统，当介质温度低于系统设定的温度下限时，伴热系统启动蒸汽供应，开始对内磁空间的介质进行加热处理，使介质温度升高，以增加介质的流通性，防止介质在内磁空间内冷凝凝固，当介质温度达到系统设定的温度上限值时，伴热蒸汽系统停止蒸汽供应，传动轴系统继续稳定工作。

当磁力密封装置需要拆卸时，就必须先清除隔离套内部的残留胶状介质，此时可以通过蒸汽冲洗口14，向隔离套内部通入蒸汽进行清洗隔离套内腔的介质，避免了磁力密封装置在拆卸时带出介质的风险，降低了拆卸风险，同时也避免了环境污染。

本发明未详细说明部分属于本领域技术人员的公知常识。