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高溫機械密封結構的特點

2018-10-12 16:31:00

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  對于機械密封,當工作溫度超過80 ℃時,即認為是高溫條件.在高溫條件下,密封的主要問題(Emerson)有:密封端面間液體汽化;密封面隨溫度升高,摩擦系數增大,磨損(零部件失效的一種基本類型)嚴重;可能會出現密封環的熱裂、變形;輔助密封圈耐久性降低,或老化、分解;彈簧蠕變、疲勞;材料(Material)腐化侵蝕 加劇等.
  為保證機械密封在高溫下正常工作,最好的方法是采取有效的冷卻措施,把高溫條件局部地在密封部分轉化為常溫條件,適用于高溫條件的一種機 ;械密封結構,金屬波紋管(Corrugated pipe)兼作彈簧用.由P于動環的浮動性好,靜環不必做成浮動支去承形式,而采用局部循環自沖洗和背冷沖洗冷卻.
  熱油泵(Deep well pump)機械密封,油溫35℃.熱油依靠小葉輪(指裝有動葉的輪盤)強制循環,經冷卻后進行自沖洗,即采用局部循環沖洗的冷卻方法,同時在壓差處進行背冷沖洗.這樣,使密封面附近溫度不高于150℃,為靜環輔助密封圈長期工作創造了條件.
  尋求耐高溫的材料(Material)是解決機械密封結構高溫工況的又一措施.用作摩擦副的石墨要注意(attention)材料的允許工作溫度上限:浸樹脂石墨,小于70~200℃;浸巴氏合金石墨,小于150.C;浸銅和浸鉛(外觀:帶藍色的銀白色)石墨,小于400%;硅橡膠(Rubber)和氟橡膠為200℃;聚四氟乙烯為250℃以下;焊
  接不銹鋼(不銹耐酸鋼)波紋管(Corrugated pipe)工作溫度可達450℃.密封件的間隙或過盛,應按照熱態間隙量或熱態過盛量考慮,盡可能用熱膨脹系數相接近的材料(Material).此外,可從結構上采取措施.如工作溫度在250℃以上,采用金屬波紋管(Corrugated pipe)密封.
  在煉油廠中,高溫重油泵(Deep well pump),如減壓塔底的水泵工作條件荷刻,溫度為370~380℃,介質(起決定作用的物質)中含固體顆粒等臟物.動環與靜環摩擦材料(Material)皆用整體碳化鎢(RG6一YG6),不用沖洗,也能收到良好的效果.
  碗形填料密封,也是一種較好的減壓塔底泵軸封.碗形圈采用填充石墨的聚乙烯制成,碗形圈的翻起唇部朝向泵腔,能自動貼緊軸套.這種密封不用沖洗,抗泵抽空能力強,結構簡單.
  近幾年來,我國煉油廠在熱油泵(Deep well pump)軸密封上采用柔性石墨填料,介質(起決定作用的物質)最高溫度達390℃,壓力達5.5MPa,如介質溫度高,粘度大,操作控制中易抽空等的熱裂化爐進料泵軸封,以及減壓塔底泵軸封,使用柔性石墨填料的效果比鋁箔石棉盤根和機械密封更好.
  總之,摩擦副為YG6一YG6(俗稱硬對硬)的機械密封,不沖洗,操作控制穩定(wěn dìng),壽命長.對高溫重油且含固體顆粒的介質(起決定作用的物質)泵是一種較好的密封形式.另外,碗形填料密封,膨脹(柔性)石墨填料具有結構簡單,價格便宜,操作穩定,壽命長等優點也是一種較好的密封形式.國產焊合金屬波紋管(Corrugated pipe)由于目前存在波紋管材料(Material)與制造質量及價格高等問題(Emerson),長期在高溫下工作,彈性容易下降致使壽命短,待進一步改進后將是一種很有前途的密封形式.
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