一种电动调节的机械密封封液压力随动系统技术方案

本发明专利技术提供一种电动调节的机械密封封液压力随动系统，包括控制系统、伺服电机、减速机、电动推杆、连接套、增压缸、手动补液泵、压力变送器、温度变送器和管路阀门等。伺服电机通过减速机连接电动推杆，电动推杆通过万向接头与增压缸活塞杆连接，电动推杆的外壳通过连接套与增压缸缸体连接。本发明专利技术实现机械密封封液压力始终高于轴流体设备密封腔压力某个恒定值，当密封腔压力变化时或封液泄漏体积损失时，机械密封封液压力随动变化，保持二者压力差恒定。压力变送器测量密封腔压力和封液压力，温度变送器测量封液温度，一并输入控制系统。控制系统以封液压力为控制对象，以测量的封液压力作为控制反馈，采用PID调节控制算法并以封液温度作为控制修正参数，通过所述控制方式，实现对机械密封封液压力跟随轴流体设备密封腔压力的闭环反馈随动控制。密封腔压力的闭环反馈随动控制。密封腔压力的闭环反馈随动控制。

【技术实现步骤摘要】
一种电动调节的机械密封封液压力随动系统


[0001]本专利技术涉及一种电动调节的机械密封封液压力随动系统，属于机械密封辅助系统设计，适用于各类轴流体设备，如泵、釜、压缩机等各类转动、气体和液体润滑的设备的轴端密封装置。

技术介绍

[0002]机械密封是轴流体设备中最主要的轴端密封形式，在实际工作中，机械密封几乎都需要配合相应的辅助系统,通过辅助系统的调温、调压、冲洗、冷却和润滑，来改善密封工作环境，提高密封稳定性和使用寿命。美国石油学会682标准简称API682标准，是机械密封辅助系统通用的国际标准，对机械密封辅助系统的设计、选型、制造、操作和运行等方面提供了最好的指南。在API682标准下，现有的机械密封辅助系统几乎都是针对恒定压力工况而设计的，对于变压力工况，仅有API682标准中的 PLAN53C和PLAN54两种系统可以使用。PLAN53C系统通过增压缸活塞两端面积不相同实现定增压比增压，存在着增压比不可调，在介质条件较差时容易导致阻塞引压管或污染增压缸，进而导致增压活塞卡滞等问题，这些问题会引起机械密封在变压力工况下封液压力无法跟随密封腔压力变化，极容易产生反压从而使机械密封失效。同时，PLAN53C系统采用液压原理增压，难以实时获得液位、泄漏量等机械密封运行参数，无法做到根据运行参数进行相应调节和控制，不符合机械密封辅助系统智能化发展的需求。而PLAN54系统虽然没有PLAN53C的上述缺点，但由于PLAN54系统采用泵作为增压元件，采用高精度调节阀作为压力调节元件，故而PLAN54 系统存在着体积庞大、成本高昂、调节复杂等缺点。本专利技术针对现有辅助系统的上述缺陷，专利技术了一种电动调节的机械密封封液压力随动系统，可以有效提高在变工况下机械密封的运转稳定性和使用寿命。

技术实现思路

[0003]为了解决现有机械密封辅助系统在变工况下存在的智能性差、可靠度低、成本高昂、调节复杂等问题，本专利技术提供一种电动调节的机械密封封液压力随动系统，通过电动调节，实现当密封腔压力变化时或封液泄漏体积损失时，控制保持密封腔压力与机械密封封液压力的压力差恒定，从而保证了机械密封在变工况下安全稳定的运行。
[0004]本专利技术采用的技术手段如下：
[0005]一种电动调节的机械密封封液压力随动系统，包括控制系统、伺服电机、减速机、电动推杆、连接套、增压缸、手动补液泵、压力变送器、温度变送器、强制循环装置和管路阀门等。伺服电机通过减速机连接电动推杆，电动推杆通过万向接头与增压缸活塞杆连接，电动推杆的外壳通过连接套与增压缸缸体连接。
[0006]进一步，当密封腔压力变化时或封液泄漏体积损失时，所述的电动调节的机械密封封液压力随动系统，通过消耗电力使机械密封封液压力随动变化，保持密封腔压力与机械密封封液压力的压力差恒定等于控制系统中预设的压力差值；
[0007]进一步，所述电动推杆通过万向接头与增压缸活塞杆连接，所述电动推杆的外壳通过连接套与增压缸缸体连接；
[0008]进一步，在机械密封封液损失时，可通过所述手动补液泵向增压缸中补充封液；
[0009]进一步，所述控制系统控制伺服电机转动，伺服电机的转动通过减速机、电动推杆驱动增压缸活塞做直线往复运动，增压缸活塞的直线往复运动改变增压缸无杆腔和机械密封封液腔的容积，最终改变封液压力，即控制系统实现对封液压力的控制方式；
[0010]进一步，所述压力变送器测量密封腔压力和封液压力，温度变送器测量封液温度，一并输入控制系统，控制系统以封液压力为控制对象，以测量的封液压力作为控制反馈，采用PID调节控制算法并以封液温度作为控制修正参数，通过所述控制方式，实现对机械密封封液压力跟随轴流体设备密封腔压力的闭环反馈随动控制；
[0011]所述的电动调节的机械密封封液压力随动系统的控制原理如下：
[0012]当密封腔压力变化时，压力变送器测量密封腔压力和封液压力，并输入给控制系统，控制系统判断测量的密封腔压力加上在控制系统中预设的恒定压力差之和不等于测量的封液压力时，向伺服电机发送按给定转速的顺时针或逆时针转动指令，其中给定转速由PID调节控制算法根据二者压力差的绝对值和温度变送器测量的封液温度对封液密度的修正而确定，顺时针或逆时针转动由PID调节控制算法根据二者压力差的正负判断需要升压还是降压确定。伺服电机接到转动指令后开始转动，伺服电机的转动通过减速机、电动推杆和增压缸转化为增压缸活塞的直线往复运动，增压缸活塞的直线往复运动改变增压缸和机械密封封液腔的容积，最终改变封液压力，如此反复调节，将测量的封液压力作为控制反馈，直至控制系统判断测量的密封腔压力加上在控制系统中预设的恒定压力差之和等于测量的封液压力时，封液压力随动调节完成。
[0013]相对于现有技术，本专利技术具有以下有益技术效果：
[0014]1)从标准和规范的层面来说，本专利技术提供了一种变压力工况下的机械密封辅助系统，是对现API682标准下变压力工况机械密封辅助系统的有益补充；
[0015]2)从实际应用效果来看，本专利技术能够自动调节在轴流体设备密封腔压力变化时或封液泄漏体积损失时，保持密封腔压力与机械密封封液压力的压力差恒定等于控制系统中预设的压力差值，防止由于密封腔压力波动导致的机械密封反压失效，彻底解决了现有技术下一直存在和不可避免的密封失效通病；
[0016]3)从技术创新的角度来看，本专利技术控制系统采用PID调节控制算法，控制更精准、更稳定、更敏捷，在密封腔压力波动时，进行精准细微敏捷的调节，保证封液压力稳定，避免机械密封受到压力冲击，彻底改变了现有技术下机械密封在工作中极易被冲击并导致故障问题的状况；
[0017]4)从技术发展的角度来看，本专利技术控制系统可以实时获取诸多的密封运行参数，包括实时位置、扭矩、泄漏量等各种状态参数，可以监测密封运行参数进行相应的报警和停车，实现对密封运行和维护的智能化监管；
[0018]5)本专利技术比现有系统方案更适应复杂和困难工况，因取消了增压缸的介质侧引压管线，在介质条件苛刻，如含颗粒、粉末、易结焦结晶等，避免了介质堵塞引压管或介质阻塞增压缸活塞导致的增压缸活塞卡滞，进而避免了这些问题引起的机械密封反压失效问题；
附图说明
[0019]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
[0020]图1为本专利技术一种电动调节的机械密封封液压力随动系统的原理示意图。
[0021]图中：1、控制系统，2、伺服电机，3、减速机，4、电动推杆，5、中间套，6、万向接头，7、增压缸，8、安全阀，9、球阀，10、温度变送器，11、压力变送器，12、球阀，13、机械密封，14、反应釜，15、球阀，16、强制循环泵，17、电机，18、压力变送器，19、单向阀，20、球阀，21、手动补液泵，22本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电动调节的机械密封封液压力随动系统，包括控制系统、伺服电机、减速机、电动推杆、连接套、增压缸、手动补液泵、压力变送器、温度变送器和管路阀门等。伺服电机通过减速机连接电动推杆，电动推杆通过万向接头与增压缸活塞杆连接，电动推杆的外壳通过连接套与增压缸缸体连接。2.根据权利要求1所述的电动调节的机械密封封液压力随动系统，其特征在于：所述控制系统控制伺服电机转动，伺服电机的转动通过减速机、电动推杆驱动增压缸活塞做直线往复运动，增压缸活塞的直线往复运动改变增压缸无杆腔和机械密封封液腔的容积，最终改变封液压力，即控制系统实现对封液压力的控制方式。3.根据权利要求1所述的电动调节的机械密封封液压力随动系统，其特征在于：当密封腔压力变化，或封液泄漏导致体积损失时，...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐靖欣，季田，
申请(专利权)人：大连因联科技有限公司，
类型：发明
国别省市：