本實用新型涉及深冷低溫泵用機械密封裝置，具體涉及-196℃低溫離心泵機械密封裝置。
背景技術：
深冷低溫離心泵是空分、石化、冶金、清潔能源等行業輸送液態氣體的極低溫設備。
法國法孚(fives)公司是成立于1959年的專業低溫設備制造公司。改革開放以來，國內的不少中、外資空分企業，進口了該公司的離心泵，用于液化空氣傳輸、地面裝卸和運輸槽車上。
法孚(fives)離心泵機械密封結構如圖1所示，從圖可知，這是典型的靜止型補償結構的機械密封。設計原則是工作時，降低靜環組件對入泵液化氣體形成的攪拌熱。
靜環組件由件①300型不銹鋼靜環座+鎳合金焊接波紋管+[300型不銹鋼環座+碳石墨(靜環)鑲嵌]。
從圖2所示：件①座外徑凸臺，螺旋壓緊套(300型不銹鋼)，靜環組件與青銅泵頭之間用銅墊密封，靠軸向力壓緊。靜環鑲嵌在300型不銹鋼的靜環座上。
機封動環為銅+純碳石墨，鑲嵌組合而成，裝于泵軸，動環非密封面側端面用壓套靠泵軸端機械力壓緊限位于泵軸臺階并傳遞工作扭矩。動環、泵軸臺階用調整銅墊密封，調整銅墊(靜密封)長度，讓動環、靜環密封面貼合并讓波紋管壓縮提供靜態時的閉合力。
工作時，動環與軸同步高速旋轉，密封面間摩擦熱和旋轉件產生的攪拌熱，被水平入泵的液態氣體帶出，泵內液體維持平衡的工溫飽和蒸汽壓，并在整個工作期間保持這種熱平衡；
法孚離心泵cryomecnll中機械密封的設計缺陷：
1、存在不安全性
從圖1結構可知，其靜環組件中的焊接金屬波紋管用薄片焊接而成，是機封中金屬材料強度最薄弱的部分，承擔了機械密封工作時的全部扭矩。這類泵轉速在4000～7000轉/分，考慮低溫狀態下金屬脆化趨勢，這類泵用接觸型機械密封屬于高pv值機械密封。液態氣體粘度極小，不存在潤滑性，工作時高速流動的液體與波紋管發生摩擦，磨損并降低著波片厚度，使波紋管承受載荷的能力減弱，一旦破裂，逸出的液化氣體，尤其是液氧、lng或液化碳氫化合物，會造成危險的安全事故和環境污染。
2、安裝時，由于壓緊套，靜環組件分離，裝配誤差大，靜環組件與泵軸的同軸精度無法保證。
3、密封環材料選材陳舊
由于液態氣體沒有潤滑性，密封環(動環、靜環材料)必須選擇低溫環境下具有優良自潤性的材料。圖示結構的密封碳石墨對純碳石墨，是api682標準中機械密封面配對材料沒有的，api682標準的機械密封工作溫度下
聲明：
“-196℃低溫離心泵機械密封裝置的制作方法” 該技術專利(論文)所有權利歸屬于技術(論文)所有人。僅供學習研究，如用于商業用途，請聯系該技術所有人。
我是此專利(論文)的發明人(作者)
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編輯：中冶有色網
來源：成都仕倫密封有限責任公司
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2025年07月09日 ~ 11日 
