用于作用在工艺流体上的旋转机器制造技术

提出一种作用在工艺流体上的旋转机器，其包括：作用在工艺流体上的叶轮、叶轮安装在其上的轴、可操作地连接到轴以用于使轴和叶轮围绕轴向方向旋转的驱动单元、具有在轴的旋转期间密封轴的密封元件的密封单元以及被构造成接收冲洗流体以用于冲洗密封元件的冲洗壳，其中冲洗壳被构造成界定围绕密封元件延伸的环形冲洗腔室，其中冲洗壳包括衬套，衬套环绕密封元件并且界定布置在密封元件和衬套之间的径向泄漏间隙，并且其中衬套被布置和构造成界定叶轮和衬套之间的轴向泄漏间隙，其中轴向泄漏间隙在轴向方向上的宽度可调节。

【技术实现步骤摘要】
用于作用在工艺流体上的旋转机器
本专利技术涉及一种根据独立权利要求的前序部分的旋转机器。
技术介绍
用于混合、泵送、搅拌或以其它方式作用在一种工艺流体或数种工艺流体上的旋转机器（例如搅拌器）在许多不同工业过程中用于混合或搅拌例如液体或包含固体的液体。在许多应用中，工艺流体容纳在罐或塔或另一器皿中，并且搅拌器安装到所述器皿的壁或底部或盖。其中使用搅拌器的多种行业例如为纸浆和造纸行业。此处，搅拌器例如用于稀释、混合或漂白过程。作为示例，工艺流体可以是纸浆，其是包含纤维材料和水的悬浮液。基本上，旋转机器（如搅拌器）包括：用于作用在流体上的叶轮或螺旋桨；轴，所述轴在其一端处连接到叶轮，并且在其另一端处连接到驱动单元，用于使所述轴与叶轮一起旋转。驱动单元通常具有马达和用于使马达与轴连接的联轴器，其中所述联轴器包括带驱动器或齿轮箱或任何其它合适传动装置。通常，驱动单元布置在器皿外部，并且轴的带有叶轮的至少一部分位于器皿内部，用于搅拌工艺流体。已知存在顶部安装和侧面安装的搅拌器两者。顶部安装的搅拌器通常安装到塔或器皿的盖或顶部部分，其中搅拌器的轴竖直延伸。侧面安装的搅拌器通常安装到塔或器皿的侧壁，其中轴水平延伸。两种类型的搅拌器的示例是申请人以商标AGISTARTM、SALOMIXTM和SCABATM出售的那些。搅拌器包括用于密封轴的密封单元，使得工艺流体无法沿着轴从器皿逸出。密封单元可以构造有机械密封件或压盖填料（glandpacking）或任何其它密封元件。对于许多应用，已知为搅拌器提供用于冲洗密封元件的冲洗装置。冲洗装置紧密靠近于叶轮布置在密封元件周围，并且界定环形冲洗腔室。冲洗装置可以包括环绕轴的衬套。衬套通常界定冲洗流体可以通过其从冲洗腔室逸出的两个泄漏间隙，即密封元件和衬套之间的径向泄漏间隙以及衬套和叶轮（例如叶轮的轮毂）之间的轴向泄漏间隙。通常，在旋转机器的操作期间，径向泄漏间隙和轴向泄漏间隙两者都布置在旋转部件和静止部件之间。轴向泄漏间隙布置在静止衬套和旋转叶轮之间，并且径向泄漏间隙布置在静止衬套和例如机械密封件的旋转部分之间。在搅拌器的操作期间，冲洗流体（例如水）被引入到冲洗腔室中，通过径向泄漏间隙，然后通过轴向泄漏间隙，并且通常被排放到器皿中。冲洗密封元件具有如下主要功能：防止工艺流体（例如悬浮液）进入密封单元。被引导通过径向和轴向泄漏间隙的冲洗流体的流动构成工艺流体的屏障，使得保护密封单元免受工艺流体的侵入。特别是工艺流体中的固体成份（例如纤维材料）可能导致密封单元或其它部件中的增加或过度的磨损。特别是当工艺流体是热的时，冲洗密封单元的另一重要功能是密封单元通过冲洗流体的冷却。考虑到密封元件的冲洗的可靠和高效功能，期望的是，冲洗流体在泄漏间隙中具有高的速度。因此，泄漏间隙的宽度应该相当小。例如，径向泄漏间隙的宽度的典型值为约0.3mm。另一方面，当泄漏间隙的宽度太小时，可能产生过度磨损或甚至更糟，冲洗并不适当地工作。例如，当轴向泄漏间隙未适当确定尺寸时，衬套和叶轮之间的流体膜可能被撕下，从而导致衬套和叶轮之间的物理接触，甚至在金属的情况下，可能发生金属接触。这导致过度磨损或甚至相当大的损坏。
技术实现思路
从该现有技术出发，本专利技术的目的是提出一种经改进的旋转机器、特别是搅拌器，其实现密封元件的可靠、低磨损和高效冲洗。满足此目的的本专利技术的主题的特征在于独立权利要求的特征。因此，根据本专利技术，提出一种用于作用在工艺流体上的旋转机器，其包括用于作用在所述工艺流体上的叶轮、叶轮安装在其上的轴、可操作地连接到所述轴以用于使所述轴和叶轮围绕轴向方向旋转的驱动单元、具有用于在轴的旋转期间密封轴的密封元件的密封单元以及被构造成接收冲洗流体用于冲洗密封元件的冲洗壳，其中冲洗壳被构造成界定围绕密封元件延伸的环形冲洗腔室，其中冲洗壳包括衬套，所述衬套环绕密封元件并且界定布置在密封元件和衬套之间的径向泄漏间隙，并且其中所述衬套被布置和构造成界定叶轮和衬套之间的轴向泄漏间隙，其中轴向泄漏间隙在轴向方向上的宽度可调节。由于轴向泄漏间隙的宽度（即，轴向泄漏间隙在轴向方向上的延伸）可调节，因此其可以完美地适合相应的应用。不再需要在旋转机器的生产期间就已经固定轴向泄漏间隙的宽度，但是即使在旋转机器的安装之后、例如在旋转机器已经安装到器皿的壁之后也可以调节轴向泄漏间隙的宽度。因此，可以在旋转机器已经安装到其应该操作的位置之后调节和优化冲洗壳的衬套和叶轮（特别是叶轮的轮毂）之间在轴向方向上的距离。因此，通过根据本专利技术的旋转机器，变得可以控制或设置冲洗流体在轴向泄漏间隙中的速度。不再需要制造具有关于轴向泄漏间隙的安全空隙的旋转机器，因为在旋转机器的安装之后，轴向泄漏间隙的宽度可以调节到最佳值。例如，轴向泄漏间隙的宽度可以设置为零或至少大致为零，使得冲洗流体在轴向泄漏间隙中的速度变得非常高。轴向泄漏间隙的为零的标称宽度意味着衬套在旋转机器的停止期间刚好触碰叶轮，例如叶轮轮毂。在旋转机器的操作期间，冲洗流体可以以非常高的速度泄漏通过具有标称零宽度的轴向泄漏间隙。冲洗流体在轴向泄漏间隙中的高速度确保了工艺流体、并且特别是工艺流体的固体成分可不进入密封单元。于是，旋转机器的可靠性增强，并且磨损降低。在旋转机器的安装之后调节轴向泄漏间隙的宽度的可能性使旋转机器的制造更容易且更便宜，因为制造可以以更宽的公差进行。轴向泄漏间隙的可调节宽度的额外优点在于，可以最小化冲洗流体的消耗，这使旋转机器的操作更高效且更便宜。此外，还可以重新调节轴向泄漏间隙的宽度，例如在旋转机器操作一段时间之后。如果轴向泄漏间隙的宽度已经改变（例如宽度因磨损而变得更大），则轴向间隙的宽度可以容易地改变为所期望的值。这减少了维修和维护工作。根据优选实施例，冲洗壳被构造成可沿轴向方向移动。优选地，冲洗壳被构造成可沿轴向方向在第一端部位置和第二端部位置之间移动。因此，例如当冲洗壳处于第一端部位置中时，存在轴向泄漏间隙的最大宽度。根据优选设计，当冲洗壳处于定位在第一端部位置和第二端部位置之间的操作位置中时，轴向泄漏间隙的宽度为零，使得衬套邻接抵靠叶轮。因此，优选地，当冲洗壳处于轴向间隙的宽度为零的操作位置中时，其既不在第一端部位置中也不在第二端部位置中，使得衬套触碰叶轮。此措施具有如下优点：可以在一些操作时间之后、例如如果轴向泄漏间隙的宽度已经增加时重新调节轴向泄漏间隙的宽度。当冲洗壳处于第一和第二端部位置中的一者中时，轴向泄漏间隙的宽度具有最大值。通常，在旋转机器例如安装到器皿的壁期间，轴向泄漏间隙的宽度具有其最大值。当所述安装已经完成时，冲洗壳移动到操作位置。最大值不是临界值。其可以适于相应的应用或位置。仅作为示例，最大值可以为最多5mm或最多1mm或最多0.5mm。根据优选设计，冲洗壳包括多个槽孔，其中每一槽孔沿轴向方向延伸，并且其中针对每一槽孔，提供固定元件，所述固定元件被构造成用于与相应槽孔接合，并且用于相对于轴向方向固定冲洗壳。此设计相当容本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于作用在工艺流体上的旋转机器，其包括：叶轮（2），所述叶轮（2）用于作用在所述工艺流体上；轴（3），所述叶轮（2）安装在所述轴（3）上；驱动单元（4），所述驱动单元（4）可操作地连接到所述轴（3），以用于使所述轴（3）和所述叶轮（2）围绕轴向方向（A）旋转；密封单元（6），所述密封单元（6）具有在所述轴（3）的旋转期间密封所述轴（3）的密封元件（61）；以及冲洗壳（7），所述冲洗壳（7）被构造成接收冲洗流体，以用于冲洗所述密封元件（61），其中，所述冲洗壳（7）被构造成界定围绕所述密封元件（61）延伸的环形冲洗腔室（71），并且其中，所述冲洗壳（7）包括衬套（72），所述衬套（72）环绕所述密封元件（61）并且界定布置在所述密封元件（61）和所述衬套（72）之间的径向泄漏间隙（8），其特征在于：所述衬套（72）被布置和构造成界定所述叶轮（2）和所述衬套（72）之间的轴向泄漏间隙（9），其中，所述轴向泄漏间隙（9）在所述轴向方向（A）上的宽度（L9）可调节。/n

【技术特征摘要】
20190522 EP 19175939.81.一种用于作用在工艺流体上的旋转机器，其包括：叶轮（2），所述叶轮（2）用于作用在所述工艺流体上；轴（3），所述叶轮（2）安装在所述轴（3）上；驱动单元（4），所述驱动单元（4）可操作地连接到所述轴（3），以用于使所述轴（3）和所述叶轮（2）围绕轴向方向（A）旋转；密封单元（6），所述密封单元（6）具有在所述轴（3）的旋转期间密封所述轴（3）的密封元件（61）；以及冲洗壳（7），所述冲洗壳（7）被构造成接收冲洗流体，以用于冲洗所述密封元件（61），其中，所述冲洗壳（7）被构造成界定围绕所述密封元件（61）延伸的环形冲洗腔室（71），并且其中，所述冲洗壳（7）包括衬套（72），所述衬套（72）环绕所述密封元件（61）并且界定布置在所述密封元件（61）和所述衬套（72）之间的径向泄漏间隙（8），其特征在于：所述衬套（72）被布置和构造成界定所述叶轮（2）和所述衬套（72）之间的轴向泄漏间隙（9），其中，所述轴向泄漏间隙（9）在所述轴向方向（A）上的宽度（L9）可调节。


2.根据权利要求1所述的旋转机器，其中，所述冲洗壳（7）被构造成可沿所述轴向方向（A）移动。


3.根据前述权利要求中的任一项所述的旋转机器，其中，所述冲洗壳（7）被构造成可沿所述轴向方向（A）在第一端部位置和第二端部位置之间移动。


4.根据权利要求3所述的旋转机器，其中，当所述冲洗壳（7）在位于所述第一端部位置和所述第二端部位置之间的操作位置中并使得所述衬套（72）邻接抵靠所述叶轮（2）时，所述轴向泄漏间隙（9）的所述宽度（L9）为零。

【专利技术属性】
技术研发人员：E布莱青伯格，A巴尼亚麦利，M安德尔松，
申请(专利权)人：苏尔寿管理有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞士;CH