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(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113028064A(43)申请公布日2021.06.25(21)申请号202110291931.1(22)申请日2021.03.18(71)申请人北京航天石化技术装备工程有限公司地址100044北京市海淀区交大东路41号院1号楼三层311房间(72)发明人于海力王晓东王小华孟庆涛(74)专利代理机构中国航天科技专利中心11009代理人陈鹏(51)Int.Cl.F16J15/34(2006.01)F04B53/00(2006.01)F04B53/08(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图1页(54)发明名称一种高压炉水循环泵机械密封及降压降温系统、方法(57)摘要本发明提供了一种高压炉水循环泵机械密封及降压降温系统、方法,对于10MPa以上压差的机械密封采用串联两级密封逐级减压,第一级密封采用自循环冷却降温方案,第二级密封采用工程系统配备的中压常温水作为稳压缓冲液冷却密封,同时辅助以双重冷却腔体给密封腔体预先降温。本发明提供的轴封型高压炉水循环泵相对于高温高压屏蔽电泵具有造价低、维修维护方便、成本低的优势,且能够实现在10MPa以上、300℃以上的泵介质工艺条件下长期稳定工作。CN113028064ACN113028064A权利要求书1/2页1.一种高压炉水循环泵机械密封及降压降温系统,其特征在于,包括靠近泵腔端的第一级机械密封(3)和靠近空气端的第二级机械密封(6),所述第一级机械密封(3)包括第一级动环、第一级静环和第一级密封壳体(31),所述第二级机械密封(6)包括第二级动环、第二级静环和第二级密封壳体(61),所述第一级动环和第二级动环分别固定在第一级轴套(32)和第二级轴套(62)上,随泵轴转动;第一级静环和第二级静环分别固定在第一级密封壳体(31)和第二级密封壳体(61)上,第一级密封壳体(31)和第二级密封壳体(61)密封连接后固定在泵盖(4)上,不随泵轴转动;所述第二级轴套(62)与第一级轴套(32)紧定连接,第二级轴套(62)末端采用抱轴器(7)与泵轴抱紧实施密封旋转部件与泵轴的周向固定和轴向固定;所述第一级密封壳体(31)上加工有一级密封介质入口FI和一级密封介质出口FO,与第一级机械密封(3)内的第一级密封腔体连通,第一级密封腔体与泵腔连通;所述第二级密封壳体(61)上加工有二级密封介质入口BI和二级密封介质出口BO,与第二级机械密封(6)内的第二级密封腔体连通;所述第一级机械密封动环上带有泵送环(8),将介质由第一级密封腔体泵出、进入换热器冷却后回到第一级密封腔体;所述第二级密封腔体内由外部充入工艺缓冲液,工艺缓冲液压力小于第一级密封腔压力。2.根据权利要求1所述的高压炉水循环泵机械密封及降压降温系统,其特征在于,所述第一级密封腔体的密封压力为泵腔内介质工作压力,第二级密封腔体的密封压力为充入的工艺缓冲液压力,由工程系统或者自备水站提供。3.根据权利要求1所述的高压炉水循环泵机械密封及降压降温系统,其特征在于,所述第一级机械密封(3)前设置有主冷却腔体(1),主冷却腔体(1)设置在泵盖(4)上。4.根据权利要求1所述的高压炉水循环泵机械密封及降压降温系统,其特征在于,所述第一级机械密封(3)的第一级密封壳体(31)靠近泵腔的一端设置有副冷却腔体(2)。5.根据权利要求4所述的高压炉水循环泵机械密封及降压降温系统,其特征在于,所述副冷却腔体(2)相较于第一级密封腔体更为靠近泵腔。6.根据权利要求4所述的高压炉水循环泵机械密封及降压降温系统,其特征在于,所述第一级密封壳体(31)上加工有副冷却腔体入口CI和副冷却腔体出口CO,副冷却腔体入口CI与二级密封介质出口BO管路连通,使副冷却腔体(2)串联接入第二级密封腔体内的工艺缓冲液。7.根据权利要求4所述的高压炉水循环泵机械密封及降压降温系统,其特征在于,所述副冷却腔体(2)与第一级轴套(32)间留有径向狭长缝隙,缝隙靠泵腔体一侧设置有石墨浮动环密封(5)。8.根据权利要求1所述的高压炉水循环泵机械密封及降压降温系统,其特征在于,所述第一级密封腔体和第二级密封腔体之间设置有单向阀(9),第一级密封腔体内压力低于第二级密封腔体内缓冲液压力时,单向阀导通。9.一种高压炉水循环泵机械密封及降压降温方法,通过权利要求1至8之一所述的高压炉水循环泵机械密封及降压降温系统实施,包括:高压炉水循环泵启动时,第一级机械密封动环上的泵送环(8)将介质由一级密封介质出口FO泵出、进入换热器冷却后经一级密封介质入口FI回到第一级密封腔体,实施第一级2CN113028064A权利要求书2/2页机械密封(3)的冷却降温;由工程系统或者自备中压水站自二级密封介质入口BI向第二级密封腔体内充入工艺缓冲液,