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實驗室反應釜密封原理和新結構特點

     傳統高壓釜用雙端面機械密封的缺陷,實驗室反應釜">實驗室反應釜攪拌軸一般為單支承懸臂軸,軸上帶有攪拌器。旋轉時由于物料阻力大,軸在低速重載下旋轉產生的擺動很大,這樣嚴重影響了機械密封的性能。特別是當反應釜工作壓力大于2.5MPa時,釜用機械密封在設計制造上存在較大難度。

  常用雙端面機械密封在實際使用中常常效果不理想,這種結構的機械密封在反應釜上使用主要存在以下缺點反應釜攪拌軸一般擺動大,該結構機械密封不能很好地解決這一問題,導致密封容易失效。

  軸的擺會使動靜環O形圈被擠爛;傳動銷被扭彎或扭斷;動環由于軸的偏擺被卡死失去浮動性;動環密封面被過早拉傷;

  實驗室反應釜工作壓力大于2.5MPa時,彈簧座緊定螺釘容易打滑導致密封失效;為此該結構機械密封還必須設置軸套,否則主軸容易被緊定螺釘打滑劃傷報廢。另不設置軸套,軸的擺動使軸被動環O形圈磨損;從A入口必須輸入高于介質壓力的冷卻液。因此,該機構機械密封必須配置高壓冷卻循環系統,增大了投資。一般都配高壓油液冷卻循環系統;由于冷卻液壓力高,對整個密封腔體要求提高。

  密封腔體、軸套及機封組件必須設計成集裝式,增大了成本;該結構機械密封載荷系數k不能調整得太小,端面比壓P=Ps+(k-0.5)Pi,該結構k一般不小于0.6,由于介質壓力Pi大,因此端面比壓超高,第一級密封摩擦副磨損嚴重,導致機械密封壽命短;該結構機械密封結構復雜,安裝拆卸困難。

  為了提高機械密封的浮動性,需要特別重視密封各部位間隙的調整。如果動環與軸套的間隙太大,動環密封圈容易被擠爛或擠斷。如果間隙太小,容易出現動環被卡死。動環與彈簧座、上靜環與軸套的間隙等都必須嚴格控制。反應釜設備龐大,接管眾多,影響安裝質量的因素增加,對安裝工人技術水平要求高。對反應釜以及機械密封配合部分的要求安裝機械密封部位的軸制造公差為h8,光潔度為1.6。

  安裝動環密圈的軸(軸套)端部應做成角并修光。軸的靜向晃動量不得大于 0.5mm。軸的靜環下的徑向擺動不得大于0.5mm。釜用機械密封的安裝要求部件內各另件符合圖紙符合設計要求。平衡型機械密封動環密封圈與動環密封腔應有3-5mm間隙。安裝靜環時,端面需用千分表找正并保證端面與軸線下垂直度允許0.05mm。彈簧的壓縮量按圖紙要求允許誤差 2mm。安裝完畢后將螺母松開才可開車。機械密封安裝后應有24小時以上的空車跑合運轉。機械密封是靠一對或數對垂直于軸作相對滑動的端面在流體壓力和補償機構的彈力(或磁力)作用下保持貼合并配以輔助密封而達到阻漏的軸封裝置。

  常用機械密封結構由靜止環(靜環)1、旋轉環(動環)2、彈性元件3、彈簧座4、緊定螺釘5、旋轉環輔助密封圈6和靜止環輔助密封圈8等元件組成,防轉銷7固定在壓蓋9上以防止靜止環轉動。旋轉環和靜止環往往還可根據它們是否具有軸向補償能力而稱為補償環或非補償還。

  機械密封中流體可能泄漏的途徑有A、B、C、D四個通道。C、D泄漏通道分別是靜止環與壓蓋、壓蓋與殼體之間的密封,二者均屬靜密封。B通道是旋轉環與軸之間的密封,當端面摩擦磨損后,它僅僅能追隨補償環沿軸向作微量的移動,實際上仍然是一個相對靜密封。

  因此,這些泄漏通道相對來說比較容易封堵。靜密封元件*常用的有橡膠O形圈或聚四氟乙烯V形圈,而作為補償環的旋轉環或靜止環輔助密封,有時采用兼備彈性元件功能的橡膠、聚四氟乙烯或金屬波紋管的結構。  

  A通道則是旋轉環與靜止環的端面彼此貼合作相對滑動的動密封,它是機械密封裝置中的主密封,也是決定機械密封性能和壽命的關鍵。因此,對密封端面的加工要求很高,同時為了使密封端面間保持必要的潤滑液膜,必須嚴格腔制端面上的單位面積壓力,壓力過大,不易形成穩定的潤滑液膜,會加速端面的磨損;壓力過小,泄漏量增加。所以,要獲得良好的密封性能又有足夠壽命,在設計和安裝機械密封時,一定要保證端面單位面積壓力值在*適當的范圍。 

  機械密封與軟填料密封比較,有如下優點:①密封可靠在長周期的運行中,密封狀態很穩定,泄漏量很小,按粗略統計,其泄漏量一般僅為軟填料密封的1/100;②使用壽命長在油、水類介質中一般可達1~2年或更長時間,在化工介質中通常也能達半年以上;③摩擦功率消耗小機械密封的摩擦功率僅為軟填料密封的10%~50%。 
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