用金屬波紋管式蓄壓器代替膽式蓄壓器和活塞式蓄壓器的制造方法
【專利摘要】在API682標準附錄D(標準性附錄)里標準密封沖洗計劃從來沒有用過金屬波紋管式蓄壓器，本發(fā)明就是介紹并且推薦一種新技術，就是用金屬波紋管式蓄壓器代替以下三種蓄壓器：(1)標準密封沖洗計劃53A中所使用的氣液同室蓄壓器；(2)標準密封沖洗計劃53B中所使用的膽式蓄壓器；(3)標準密封沖洗計劃53C中所使用的活塞式蓄壓器；它的優(yōu)點是：代替以后的金屬波紋管蓄壓器不但保留了API682標準附錄D(標準性附錄)里的標準密封沖洗計劃53A、53B和53C中蓄壓器所有優(yōu)點而且克服了它們的缺點。也就是說金屬波紋管蓄壓器集優(yōu)點于一身。
【專利說明】用金屬波紋管式蓄壓器代替膽式蓄壓器和活塞式蓄壓器
[0001]一?！炯夹g領域】:本發(fā)明涉及在煉油、化工行業(yè)里離心泵和回轉泵API682標準里的標準密封沖洗計劃53A ;標準密封沖洗計劃53B和標準密封沖洗計劃53C中蓄壓器結構。以及造紙行業(yè)里的機械設備中蓄壓器結構。
二.【背景技術】
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[0002]在煉油、化工產(chǎn)業(yè)里，離心泵和回轉泵在機械設備中扮演著重要角色，具有完善的軸封系統(tǒng)才能保證設備運轉安全。在API682標準中的標準機械密封沖洗計劃和輔助金屬構件是軸封系統(tǒng)里的重要環(huán)節(jié)，蓄壓器是這些輔助金屬構件里其極重要的一種。在造紙行業(yè)里的機械設備中蓄壓器也同樣重要。
[0003]現(xiàn)有技術:
[0004]在API682標準附錄D (標準性附錄)里標準密封沖洗計劃53A ;標準密封沖洗計劃53B ;和標準密封沖洗計劃53C中使用的蓄壓器有三種，分別是.53A采用的是氣液同室蓄壓器；53B采用的是膽式蓄壓器；而53C采用的是活塞式蓄壓器。
[0005]現(xiàn)有技術的不足:
[0006]A.標準密封沖洗計劃53A中的蓄壓器里的氣體和液體始終同處一室，所以氣體很容易溶到液體里，而且壓力越高溶到液體里的氣體就越多，形成了液、氣混相的液體，這個液體在機械密封泵效套的作用下流到了機械密封腔內，接著進到了機械密封摩擦副的兩個端面之間，破壞了這個摩擦副之間的潤滑膜體，甚至于造成閃蒸和氣蝕現(xiàn)象，這樣就會讓機械密封的使用壽命大幅度降低。在標準密封沖洗計劃53A、53B和53C是在布置3密封下使用，蓄壓器里的液體是阻隔液，也就是說它的壓力必須大于工作介質的壓力，這個壓力一大溶進液體里的氣體就多，就越加劇機械密封的損壞。
[0007]B.標準密封沖洗計劃53B中的蓄壓器采用的是膽式蓄壓器，它的膽是呈球形狀用橡膠材料制成，其壁厚不可能制作均勻，各處的密度、彈性也不會均勻并且也不是很規(guī)則的球體形狀。所以它有如下缺點:
[0008]1.不耐高溫也不耐低溫，丁睛橡膠的使用溫度范圍大約-20-120°C;氟橡膠橡膠的使用溫度范圍大約0-180°C ；
[0009]2.有腐蝕性強的其它液體混入阻隔液內腐蝕內膽；
[0010]3.阻隔液與內膽材質有所相溶并容易溶脹；
[0011]4.伸縮頻率不得過快；
[0012]5.疲勞極限低；
[0013]6.在整個球體表面每個位置伸縮時的位移方向各不相同，所以也就沒有液面高度，從而就不容易判斷儲壓器里液體的多少。
[0014]7.由API682標準里標準密封沖洗計劃53B可以看出，蓄壓器里的液體不參與阻隔液的循環(huán)，對于這部分液體來說相當不利。
[0015]8.該儲壓器必須垂直放置，不能橫放更不能倒置，不然內膽會受浮力的影響與殼體單向接觸，妨礙內膽正常伸縮運行；
[0016]9.不能象標準密封沖洗計劃53A那樣利用儲壓器自身內部的冷卻器進行冷卻，還需要另加外部冷卻器，不但成本提高而且結構復雜。
[0017]C.標準密封沖洗計劃53C中所使用的是活塞式蓄壓器，其活塞與缸壁之間的密封是依靠橡膠O形圈來解決的，所以它有如下缺點:
[0018]1.不耐高溫也不耐低溫，丁睛橡膠的使用溫度范圍大約-20-120度；氟橡膠橡膠的使用溫度范圍大約0-180度；2.有腐蝕性強的其它液體混入阻隔液內腐蝕橡膠圈；3.阻隔液與橡膠圈材質有所相溶并容易溶脹；3.橡膠圈與蓄壓器內壁摩擦就產(chǎn)生磨損；4.由API682標準里標準密封沖洗計劃53B可以看出，儲壓器里的液體不參與阻隔液的循環(huán)，對于這部分液體來說相當不利。5.不能象標準密封沖洗計劃53A那樣利用儲壓器自身內部的冷卻器進行冷卻，還需要另加外部冷卻器，不但成本提高而且結構復雜。

三.
【發(fā)明內容】

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[0019]在API682標準附錄D (標準性附錄)里標準密封沖洗計劃從來沒有用過金屬波紋管式蓄壓器，本發(fā)明就是介紹并且推薦一種新技術，就是用金屬波紋管式蓄壓器代替以下三種蓄壓器:
[0020]1.標準密封沖洗計劃53A中所使用的氣液同室蓄壓器；
[0021]2.標準密封沖洗計劃53B中所所有的膽式蓄壓器；
[0022]3.標準密封沖洗計劃53C中所使用的活塞式蓄壓器；
[0023]代替以后的金屬波紋管蓄壓器不但保留了 API682標準里的標準密封沖洗計劃53A、53B和53C中蓄壓器所有優(yōu)點而且克服了它們的缺點。也就是說金屬波紋管蓄壓器集優(yōu)點于一身。

四.【具體實施方式】
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[0024]把金屬波紋管蓄壓器的外形尺寸制作得跟API682標準里的標準密封沖洗計劃53A、53B和53C中蓄壓器的外形尺寸一模一樣，達到互換。所以在API682標準里的標準密封沖洗計劃53A、標準密封沖洗計劃53B和標準密封沖洗計劃53C中，保留整個系統(tǒng)里的其它部件，僅僅更換蓄壓器，就能實現(xiàn)這個愿望。
五.【專利附圖】

【附圖說明】
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[0025]圖1、圖2、與3和圖4中上圖描述的是四種蓄壓器的具體結構，下圖分別是它們的簡圖。這四種蓄壓器的工作原理是一樣的，結構也都相似，都有一個鋼制、封閉而且耐壓的外殼，殼體里同時裝著氣體和液體兩種狀態(tài)的物質，在這個容積固定的耐壓殼體里注入的壓縮氣體越多殼體里的壓力就越大，受壓后那部分液體的壓力也同樣大。這個帶著壓力的液體就為API682標準中所提到的布置方式3里雙密封的兩個密封之間提供了阻隔液，這個阻隔液的壓力高于密封腔的壓力。
[0026]上述四幅圖中主要部件是:1.氣腔；2.液腔；3.充氣口 ；4.進液口 ；5.出液口；6.鋼殼；7.視窗；8.冷卻水進口 ；9.冷卻水出口 ；10.排液口 ；11.金屬波紋管(或橡膠內膽)；12.菌形閥；13金屬波紋管容器底面；14.橡膠密封圈；15.活塞；
[0027]圖1描述的是金屬波紋管式蓄壓器
[0028]外殼是一個鋼制、封閉而且耐壓的容器；有一金屬波紋管結構的容器將蓄壓器里的容器分隔為兩部分:氣體部分和液體部分，并且在工作中這兩部分始終都無法摻和；該金屬波紋管(件11)是用金屬鋼帶焊接或壓制而成，它與殼體內壁(件6)制成一體，也與容器底面(件13)制成一體。但它的長短可以自由伸縮，因此這個金屬波紋管容器的容積在工作時隨時可以根據(jù)著需要而變化:
[0029]蓄壓器的容積=蓄壓器內氣體的容積+蓄壓器內液體的容積
[0030]因為蓄壓器的容積是一個常數(shù)，當蓄壓器內液體的容積增加時蓄壓器內氣體的容積就減小，如果在先后變化的過程中該氣體的質量沒有變化，那么，當氣體的容積減小時整個蓄壓器內的壓力增加；反之蓄壓器內的壓力就減小。
[0031]氣體容器中設置進氣口和排氣口 ；液體容器中設置進液口、出液口、補液口和排泄口，以便讓液體在蓄壓器看內得到循環(huán)；
[0032]與此同時還設置補液泵，當液體泄漏以后可以在保持原有系統(tǒng)壓力的情況下強行補充阻隔液。此外在蓄壓器的液體容器中盤制冷卻管，讓該冷卻器具備冷卻功能。
[0033]圖2是氣液同室蓄壓器，就是在API682標準附錄D (標準性附錄)里標準密封沖洗計劃53A使用的蓄能器，它的主要缺點就是液、氣混象。
[0034]圖3是內膽式蓄壓器，就是在API682標準附錄D (標準性附錄)里標準密封沖洗計劃53B使用的蓄能器；圖4是活塞式蓄壓器，就是在API682標準附錄D (標準性附錄)里標準密封沖洗計劃53C中使用的蓄能器，它們的主要缺點就是有橡膠制品部件。
[0035]圖5、圖6、圖7中左圖是沖洗計劃的總管路和儀表安裝示意圖，這也就是我們采用的方法。右圖是密封腔詳圖和阻隔液進出密封腔的路線，這也就是我們達到的目的。這三幅圖的右圖完全一樣，也就是說我們用這三種標準密封沖洗計劃想達到的目的只有一個:獲得一種既符合我們壓力要求又符合我們溫度要求的循環(huán)流體作為密封腔的阻隔液。因為這三種標準密封沖洗計劃各有各的優(yōu)缺點，所以它們分別適應各自的場合，誰也代替不了誰。本發(fā)明就能完全、徹底解決這一問題。
[0036]圖5中，上圖是本發(fā)明用金屬波紋管蓄壓器作為主要部件所提供的密封沖洗計劃；下圖是是在API682標準附錄D (標準性附錄)里標準密封沖洗計劃53A，本發(fā)明是用上圖替換下圖。
[0037]圖6中，上圖是本發(fā)明用金屬波紋管蓄壓器作為主要部件所提供的密封沖洗計劃；下圖是是在API682標準附錄D (標準性附錄)里標準密封沖洗計劃53B，本發(fā)明是用上圖替換下圖。
[0038]圖7中上圖是本發(fā)明用金屬波紋管蓄壓器作為主要部件所提供的密封沖洗計劃；下圖是是在API682標準附錄D (標準性附錄)里標準密封沖洗計劃53C，本發(fā)明是用上圖替換下圖。
[0039]從圖6和圖7的左下圖可以看出阻隔液在蓄壓器的殼體內無法做到循環(huán)；而且需要外接冷卻器，增加了成本。
[0040]圖5、圖6和圖7中的符號表示:1.充氣閥；2.蓄壓器；3.補液口 ；4.沖洗口 ；
5.密封阻隔液出口 ；6.密封阻隔液進口 ；7.冷卻水進口 ；8.蓄壓器的阻隔液排泄口 ；9.冷卻水出口 ；10.用于檢查內膽是否完好的閥；11.密封腔工作物料；12.阻隔液管線排泄口 ；L1.視窗；PIT.壓力傳感器;LIT、LT.液面?zhèn)鞲衅?；P1.壓力表；PIT.壓力傳感器；ΤΙΤ.溫度傳感器；PDIT.不同壓力的指示傳感器；PRV.溢流閥；T1.溫度計；
[0041]六.與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果也就是優(yōu)點:
[0042]1.在ΑΡΙ682標準里的標準密封沖洗計劃53Α中保留其所有優(yōu)點的前提下還能做到液、氣隔離，所以氣體不會進到液體里。
[0043]2.因為金屬波紋管式蓄壓器里沒有橡膠材料制成的元件，所以用它來代替ΑΡΙ682標準里的標準密封沖洗計劃53Β中的膽式蓄壓器和53C中活塞式蓄壓器可以大幅度提高耐低溫和高溫能力，工作溫度可達-100-400°C。
[0044]3.因為金屬波紋管式蓄壓器里沒有橡膠材料制成的元件，所以用它來代替API682標準里的標準密封沖洗計劃53B中的膽式蓄壓器和53C中活塞式蓄壓器可以大幅度提高耐腐蝕能力和耐溶脹能力。
[0045]4.金屬波紋管的伸縮是沿著唯一的軸線進行位移來實現(xiàn)，所以用金屬波紋管蓄壓器代替API682標準里的標準密封沖洗計劃53B中內膽式蓄壓器不但可以布置視窗來直接觀察液面，而且可以布置液面?zhèn)鞲衅鬟M行遠程控制。
[0046]5.用金屬波紋管蓄壓器代替API682標準里的標準密封沖洗計劃53A中氣液同室蓄壓器和API682標準里的標準密封沖洗計劃53B中內膽式蓄壓器不但可以傾斜或水平放置，甚至于可以倒置。
[0047]6.尤其是受交變載荷時，金屬波紋管的疲勞極限高于橡膠件的疲勞極限，用它來代替API682標準里的標準密封沖洗計劃53B中的膽式蓄壓器和53C中活塞式蓄壓器可以提高疲勞壽命。
[0048]7.金屬波紋管式蓄壓器可以象API682標準里的標準密封沖洗計劃53A中氣液同室蓄壓器那樣內設冷卻盤管，用它來代替API682標準里的標準密封沖洗計劃53B中的膽式蓄壓器和53C中活塞式蓄壓器可以省去外部冷卻器，簡化系統(tǒng)、節(jié)省空間、節(jié)省成本。
[0049]8.金屬波紋管蓄壓器可以象API682標準里的標準密封沖洗計劃53A中氣液同室蓄壓器那樣里面的液體參與阻隔液的循環(huán)，對于保證這部分液體性質的穩(wěn)定相當利。
[0050]9.金屬波紋管的伸縮頻率比橡膠內膽的伸縮頻率快得多，也比橡膠圈摩擦蓄壓器內壁動作靈敏得多，因此，可以避免很多誤判斷和誤操作。
[0051]10.可以在金屬波紋管式蓄壓器內部用彈簧事先調制好液體和氣體之間的壓力差，這個壓力差我們想要多大就能調到多大。
[0052]11.把金屬波紋管蓄壓器的外形尺寸制作得跟API682標準里的標準密封沖洗計劃53A、53B和53C中蓄壓器的外形尺寸一模一樣，達到互換。
[0053]12.金屬波紋管蓄壓器不但保留了 API682標準里的標準密封沖洗計劃53A、53B和53C中蓄壓器所有優(yōu)點而且克服了它們的缺點。也就是說金屬波紋管蓄壓器集優(yōu)點于一身。
[0054]13.把API682標準附錄D (標準性附錄)里標準密封沖洗計劃53A ;標準密封沖洗計劃53B ;和標準密封沖洗計劃53C中使用的三種蓄壓器，改成金屬波紋管蓄壓器一種，進而把API682標準附錄D (標準性附錄)里標準密封沖洗計劃53A ;標準密封沖洗計劃53B ；和標準密封沖洗計劃53C三種標準密封沖洗計劃合并成一種，即:標準密封沖洗計劃53。這樣既簡化了標準又提高了互換性，同時還提高了系統(tǒng)的可靠性和設備運轉的安全性。
【權利要求】
1.用金屬波紋管式蓄壓器代替API682標準附錄D(標準性附錄)里以下三種蓄壓器: (1).標準密封沖洗計劃53A中所使用的氣液同室蓄壓器； (2).標準密封沖洗計劃53B中所使用的膽式蓄壓器； (3).標準密封沖洗計劃53C中所使用的活塞式蓄壓器； 其特征在于:代替以后的金屬波紋管蓄壓器不但保留了 API682標準里的標準密封沖洗計劃53A、53B和53C中蓄壓器所有優(yōu)點而且克服了它們的缺點。也就是說金屬波紋管蓄壓器集優(yōu)點于一身O
2.根據(jù)權利要求1所述的一種用金屬波紋管式蓄壓器代替API682標準附錄D(標準性附錄)里以下三種蓄壓器: (1).標準密封沖洗計劃53A中所使用的氣液同室蓄壓器； (2).標準密封沖洗計劃53B中所使用的膽式蓄壓器； (3).標準密封沖洗計劃53C中所使用的活塞式蓄壓器； 的技術，其特征在于:本發(fā)明所提供的這種新技術也適應化工反應釜中的封液系統(tǒng)里的蓄壓器。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種用金屬波紋管式蓄壓器代替API682標準附錄D(標準性附錄)里以下三種蓄壓器: (1).標準密封沖洗計劃53A中所使用的氣液同室蓄壓器； (2).標準密封沖洗計劃53B中所使用的膽式蓄壓器； (3).標準密封沖洗計劃53C中所使用的活塞式蓄壓器； 的技術，其特征在于:本發(fā)明所提供的這種新技術也適應造紙行業(yè)里的機械設備中蓄壓器機構。
【文檔編號】F15B1/04GK104265700SQ201410467920
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年9月15日 優(yōu)先權日:2014年9月15日
【發(fā)明者】邢宇, 邢天宜 申請人:邢宇, 邢天宜