階梯冷卻型反應釜磁性液體密封裝置的制作方法

本發明屬于機械工程密封領域，適用于反應釜磁性液體密封。

背景技術：

磁性液體密封因其零泄漏、長壽命、低摩擦等優點得到廣泛應用。在反應釜上運用時，由于反應釜中有機溶劑蒸汽對磁性液體的腐蝕作用，導致密封裝置壽命短、易失效；同時由于反應釜內屬于高溫空間，極靴有冷卻裝置，溫度較低，有機溶劑蒸汽易在極靴上液化，加速磁性液體的失效，導致密封失效。現有磁性液體密封裝置如申請公布號CN 102182830A公布的一種磁性液體旋轉密封裝置，所述裝置在端蓋的內孔上設有迷宮螺旋密封槽，這種設計不能阻擋有害氣體介質對磁性液體的腐蝕，效果不好。

技術實現要素：

本發明需要解決的技術問題是，現有磁性液體密封裝置在反應釜上使用時，由于反應釜內有機溶劑蒸汽對磁性液體具有腐蝕作用，導致磁性液體密封壽命短、易失效。提出一種階梯冷卻型反應釜磁性液體密封裝置。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

階梯冷卻型反應釜磁性液體密封裝置,構成該裝置包括：外殼、動環、靜環第一密封圈、靜環、動環密封圈、靜環第二密封圈、第一極靴第一密封圈、第一極靴、第一極靴第二密封圈、永磁體、第二極靴第一密封圈、第二極靴、第二極靴第二密封圈、上端蓋、磁性液體、回轉軸。

構成該裝置的各部分之間的連接：所述動環密封圈安裝在動環內圓凹槽內，構成帶密封圈的動環；所述靜環第一密封圈、靜環第二密封圈安裝在靜環外圓凹槽內，構成帶密封圈的靜環；所述第一極靴第一密封圈、第一極靴第二密封圈安裝在第一極靴外圓凹槽內，構成帶密封圈的第一極靴；所述第二極靴第一密封圈、第二極靴第二密封圈安裝在第二極靴外圓凹槽內，構成帶密封圈的第二極靴。

所述帶密封圈的動環套在回轉軸上，利用緊固螺釘完成定位；所述外殼套在回轉軸上利用其自帶的法蘭盤上的螺紋孔完成定位；所述將帶密封圈的靜環、帶密封圈的第一極靴、永磁體、帶密封圈的第二極靴依次套入回轉軸，注入所述磁性液體，放入所述上端蓋利用螺紋連接完成各組件的定位；所述外殼上的A1、B1孔連續通入極靴冷卻液，極靴冷卻液經A2、B2流出；所述外殼1上的C1孔連續通入靜環冷卻液，靜環冷卻液經C2流出；對密封裝置進行循環冷卻。

所述密封裝置應用于反應釜密封，當反應釜內的有機溶劑蒸汽向所述第一極靴方向擴散經過所述動環和所述靜環之間的間隙時，由于靜環外圓的凹槽內連續通入低溫靜環冷卻液，靜環溫度低，有機溶劑蒸汽遇到低溫的靜環將被液化，大大減少接觸到磁性液體的有機溶劑蒸汽，延長磁性液體密封裝置的使用壽命。

本發明和已有技術相比所具有的有益效果：所述磁性液體密封裝置應用于反應釜密封時，所述動環和靜環構成階梯型迷宮，增加靜環和有機溶劑蒸汽的接觸面積，有利于有機溶劑蒸汽的液化；所述動環呈“金字塔型”放置，靜環呈“倒置的漏斗型”放置，靜環大端面朝上，動環大端面朝下，有利于降低靜環和第一極靴之間的空間溫度，有利于磁性液體穩定工作；所述靜環外圓凹槽呈“倒置漏斗型”能使得靜環冷卻液充分冷卻靜環，提高冷卻效率；所述第一極靴下端面成“凸”狀，有利于在第一極靴下端面液化的有機溶劑滴下，減少因潤濕作用流向磁性液體的有機溶劑；所述靜環上端面為斜面且向回轉軸傾斜，有利于液化的有機溶劑蒸汽向下流；靜環冷卻液的溫度比極靴冷卻液低5～10℃，且靜環的材料導熱性大于極靴，使得靜環的溫度低于極靴，有利于有機溶劑蒸汽在靜環上液化，減少在極靴上的液化。從而成功解決了由于有機溶劑蒸汽對磁性液體的腐蝕，導致密封裝置壽命較短的問題。

附圖說明

圖1階梯冷卻型反應釜磁性液體密封裝置；

圖2階梯冷卻型反應釜磁性液體密封裝置中的靜環；

圖3階梯冷卻型反應釜磁性液體密封裝置中的第一極靴。

圖1中：外殼1、動環2、靜環第一密封圈3、靜環4、動環密封圈5、靜環第二密封圈6、第一極靴第一密封圈7、第一極靴8、第一極靴第二密封圈9、永磁體10、第二極靴第一密封圈11、第二極靴12、第二極靴第二密封圈13、上端蓋14、磁性液體15、回轉軸16。

具體實施方式

以附圖為具體實施方式對本發明做進一步說明：

一種適用于反應釜的磁性液體密封裝置如圖1：外殼1、動環2、靜環第一密封圈3、靜環4、動環密封圈5、靜環第二密封圈6、第一極靴第一密封圈7、第一極靴8、第一極靴第二密封圈9、永磁體10、第二極靴第一密封圈11、第二極靴12、第二極靴第二密封圈13、上端蓋14、磁性液體15、回轉軸16。

構成該裝置的各部分之間的連接：所述動環密封圈5安裝在動環2內圓凹槽內，構成帶密封圈的動環；所述靜環第一密封圈3、靜環第二密封圈6安裝在靜環4外圓凹槽內，構成帶密封圈的靜環；所述第一極靴第一密封圈7、第一極靴第二密封圈9安裝在第一極靴8外圓凹槽內，構成帶密封圈的第一極靴；所述第二極靴第一密封圈11、第二極靴第二密封圈13安裝在第二極靴12外圓凹槽內，構成帶密封圈的第二極靴。

所述帶密封圈的動環套在回轉軸16上，利用緊固螺釘完成定位；所述外殼1套在回轉軸16上利用其自帶的法蘭盤上的螺紋孔完成定位；所述將帶密封圈的靜環、帶密封圈的第一極靴、永磁體10、帶密封圈的第二極靴依次套入回轉軸16，注入所述磁性液體15，放入所述上端蓋14利用螺紋連接完成各組件的定位；所述外殼1上的A1、B1孔連續通入極靴冷卻液，極靴冷卻液經A2、B2流出；所述外殼1上的C1孔連續通入靜環冷卻液，靜環冷卻液經C2流出；對密封裝置進行循環冷卻。

所述密封裝置應用于反應釜密封，當反應釜內的有機溶劑蒸汽向所述第一極靴8方向擴散經過所述動環2和所述靜環4之間的間隙時，由于靜環4外圓的凹槽內連續通入低溫靜環冷卻液，靜環4溫度低，有機溶劑蒸汽遇到低溫的靜環4將被液化，大大減少接觸到磁性液體15的有機溶劑蒸汽，延長磁性液體密封裝置的使用壽命。

所述動環2和靜環4構成階梯型迷宮，增加靜環4和有機溶劑蒸汽的接觸面積，有利于有機溶劑蒸汽的液化；所述動環2呈“金字塔型”放置，靜環4呈“倒置的漏斗型”放置，靜環4大端面朝上，動環2大端面朝下，有利于降低靜環4和第一極靴8之間的空間溫度，有利于磁性液體15穩定工作；所述靜環4外圓凹槽呈“倒置漏斗型”能使得靜環冷卻液充分冷卻靜環4，提高冷卻效率；所述第一極靴8下端面成“凸”狀，有利于在第一極靴8下端面液化的有機溶劑滴下，減少因潤濕作用流向磁性液體15的有機溶劑；所述靜環4上端面為斜面且向回轉軸傾斜，有利于液化的有機溶劑蒸汽向下流；靜環冷卻液的溫度比極靴冷卻液低5～10℃，且靜環4的材料導熱性大于極靴，使得靜環4的溫度低于極靴，有利于有機溶劑蒸汽在靜環4上液化，減少在極靴上的液化。

極靴、回轉軸16選用導磁性良好的材料，如電工純鐵；

永磁體10選用釹鐵硼；

磁性液體15的種類根據使用環境的不同選擇不同基載液的磁性液體；

靜環4可用導熱性好的耐腐蝕材料，如銅；

動環2可用導熱性差的耐腐蝕材料，如陶瓷。