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真空設(shè)備最怕泄漏!做好機(jī)械密封是關(guān)鍵!
2022-01-28  閱讀

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    機(jī)械密封是一種旋轉(zhuǎn)機(jī)械式離心、壓縮機(jī)等的軸封裝置,機(jī)械密封又叫端面密封,

    按國家標(biāo)準(zhǔn)定義為:

    機(jī)械密封(mechanical seal)是由至少一對垂直于旋轉(zhuǎn)軸線的端面在流體壓力和補(bǔ)償機(jī)構(gòu)彈力(或磁力)的作用下以及輔助密封的配合下保持貼合并相對滑動而構(gòu)成的防止流體泄漏的裝置。

    1機(jī)械密封的工作原理

    機(jī)械密封是靠一對或數(shù)對垂直于軸作相對滑動的端面在流體壓力和補(bǔ)償機(jī)構(gòu)的彈力(或磁力)作用下保持貼合并配以輔助密封而達(dá)到阻漏的軸封裝置。

真空設(shè)備最怕泄漏!做好機(jī)械密封是關(guān)鍵!

    2機(jī)械密封常用材料的選用

    凈水;常溫;(動)9CR18,1CR13堆焊鈷鉻鎢,鑄鐵;(靜)浸樹脂石墨,青銅,酚醛塑料。

    河水(含泥沙);常溫;(動)碳化鎢,(靜)碳化鎢

    海水;常溫;(動)碳化鎢,1CR13堆焊鈷鉻鎢,鑄鐵;(靜)浸樹脂石墨,碳化鎢,金屬陶瓷;

    過熱水100度;(動)碳化鎢,1CR13堆焊鈷鉻鎢,鑄鐵;(靜)浸樹脂石墨,碳化鎢,金屬陶瓷;

    汽油,潤滑油,液態(tài)烴;常溫;(動)碳化鎢,1CR13堆焊鈷鉻鎢,鑄鐵;(靜)浸樹脂或錫銻合金石墨,酚醛塑料。

    汽油,潤滑油,液態(tài)烴;100度;(動)碳化鎢,1CR13堆焊鈷鉻鎢;(靜)浸青銅或樹脂石墨。

    汽油,潤滑油,液態(tài)烴;含顆粒;(動)碳化鎢;(靜)碳化鎢。

    3密封材料的種類及用途

    密封材料應(yīng)知足密封功能的要求。因?yàn)楸幻芊獾慕橘|(zhì)不同,以及設(shè)備的工作前提不同,要求密封材料的具有不同的適應(yīng)性。對密封材料的要求一般是:

    1)材料致密性好,不易泄露介質(zhì);

    2)有適當(dāng)?shù)臋C(jī)械強(qiáng)度和硬度;

    3)壓縮性和回彈性好,永久變形小;

    4)高溫下不軟化,不分解,低溫下不硬化,不脆裂;

    5)抗侵蝕機(jī)能好,在酸,堿,油等介質(zhì)中能長期工作,其體積和硬度變化小,且不粘附在金屬表面上;

    6)摩擦系數(shù)小,耐磨性好;

    7)具有與密封面結(jié)合的柔軟性;

    8)耐老化性好,經(jīng)久耐用;

    9)加工制造利便,價格便宜,取材輕易。

    橡膠是最常用的密封材料。除橡膠外,適合于做密封材料的還有石墨等,聚四氟乙烯以及各種密封膠等。

    4機(jī)械密封安裝、使用技術(shù)要領(lǐng)

    1)、設(shè)備轉(zhuǎn)軸的徑向跳動應(yīng)≤0.04毫米,軸向竄動量不答應(yīng)大于0.1毫米;

    2)、設(shè)備的密封部位在安裝時應(yīng)保持清潔,密封零件應(yīng)進(jìn)行清洗,密封端面完好無損,防止雜質(zhì)和灰塵帶入密封部位;

    3)、在安裝過程中嚴(yán)禁碰擊、敲打,以免使機(jī)械密封摩擦付破損而密封失效;

    4)、安裝時在與密封相接觸的表面應(yīng)涂一層清潔的機(jī)械油,以便能順利安裝;

    5)、安裝靜環(huán)壓蓋時,擰緊螺絲必需受力平均,保證靜環(huán)端面與軸心線的垂直要求;

    6)、安裝后用手推動動環(huán),能使動環(huán)在軸上靈活移動,并有一定彈性;

    7)、安裝后用手盤動轉(zhuǎn)軸、轉(zhuǎn)軸應(yīng)無輕重感覺;

    8)、設(shè)備在運(yùn)轉(zhuǎn)前必需布滿介質(zhì),以防止干摩擦而使密封失效;

    9)、對易結(jié)晶、顆粒介質(zhì),對介質(zhì)溫度》80oC時,應(yīng)采取相應(yīng)的沖刷、過濾、冷卻措施,各種輔助裝置請參照機(jī)械密封有關(guān)尺度。

    10)、安裝時在與密封相接觸的表面應(yīng)涂一層清潔的機(jī)械油,要特別留意機(jī)械油的選擇對于不同的輔助密封材質(zhì),避免造成O型圈侵油膨脹或加速老化,造成密封提前失效。

    5三個密封點(diǎn)及其密封原理

    動環(huán)與靜環(huán)之間的密封:是靠彈性元件(彈簧、波紋管等)和密封液體壓力在相對運(yùn)動的動環(huán)和靜環(huán)的接觸面(端面)上產(chǎn)生一適當(dāng)?shù)膲壕o力(比壓)使兩個光潔、平直的端面緊密貼合;端面間維持一層極薄的液體膜而達(dá)到密封的作用。這層膜具有液體動壓力與靜壓力,它起著平衡壓力和潤滑端面的作用。兩端面之所以必需高度光潔平直是為了給端面創(chuàng)造完美貼合和使比壓平均的前提,這是相對旋轉(zhuǎn)密封。

    6機(jī)械密封技術(shù)的種類

    當(dāng)前采用新材料和工藝的各種機(jī)械密封的新技術(shù),進(jìn)展較快,有下列的機(jī)械密封新技術(shù)。密封面開槽密封技術(shù)近年來,在機(jī)械密封的密封端面上開了各種各樣的流槽,以產(chǎn)生流體靜、動壓效應(yīng),現(xiàn)在還在不斷更新。零泄漏密封技術(shù)過去總以為接觸式和非接觸式機(jī)械密封不可能達(dá)到零泄漏(或無泄漏)。以色列利用開槽密封技術(shù),提出零泄漏非接觸式機(jī)械端面密封的新概念,并已用于核電站潤滑油泵中。干運(yùn)轉(zhuǎn)氣體密封技術(shù)這類密封是將開槽密封技術(shù)用于氣體密封。上游泵送密封技術(shù)即利用密封面上開流槽將下游少量泄漏流體泵送回上游。上述幾類密封的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是:采用淺槽,且膜厚和流槽的深均屬微米級,并采用潤滑槽,徑向密封壩和周向密封堰組成密封和承載部門。也可以說開槽密封是平面密封和開槽軸承的結(jié)合。其長處是泄漏量小(甚至無泄漏)、膜厚大,消除接觸摩擦、功耗和發(fā)燒量小。熱流體動壓密封技術(shù)它是利用各種外形較深的密封面流槽,造成局部熱變形,以產(chǎn)生流體動力楔效應(yīng)。這種具有流體動壓承載能力的密封,稱之為熱流體動力楔密封。

    波紋管密封技術(shù)可分為成型金屬波紋管和焊接金屬波紋管機(jī)械密封技術(shù)。

    多端面密封技術(shù)分為雙密封、中間環(huán)密封、多密封技術(shù)。另外還有平行面密封技術(shù)、監(jiān)控密封技術(shù)、組合密封技術(shù)等。

    7機(jī)械密封沖刷方案及特點(diǎn)

    沖刷的目的在于防止雜質(zhì)集積,防止氣囊形成,保持和改善潤滑等,當(dāng)沖刷液溫度較低時,兼有冷卻作用。沖刷的方式主要有如下:

    內(nèi)沖刷

    1、正沖刷

    (1)特點(diǎn):利用工作主機(jī)的被密封介質(zhì),由泵的出口端通過管路引入密封腔。

    (2)應(yīng)用:用于清潔流體,P1稍大于P進(jìn),當(dāng)溫度高或有雜質(zhì)時,可在管路上設(shè)置冷卻器、過濾器等。

    2、反沖刷

    (1)特點(diǎn):利用工作主機(jī)的被密封介質(zhì),由泵的出口端引入密封腔,沖刷后通過管路流回泵進(jìn)口。

    (2)應(yīng)用:用于清潔流體,且P進(jìn)3。

    3、全沖刷

    (1)特點(diǎn):利用工作主機(jī)的被密封介質(zhì),由泵的出口端通過管路引入密封腔,沖刷后再經(jīng)管路流回泵進(jìn)口。

    (2)應(yīng)用:冷卻效果優(yōu)于前兩種,用于清潔流體,且P1與P進(jìn)和P出相接近時。

    4、外沖刷

    特點(diǎn):引入外系統(tǒng)與被密封介質(zhì)相容的清潔流體至密封腔進(jìn)行沖刷。

    應(yīng)用:外沖刷液壓力應(yīng)比被密封介質(zhì)大0.05--0.1MPA,合用于介質(zhì)為高溫或固體顆粒的場合。沖刷液的流量應(yīng)保證帶走熱量,還需知足沖刷的需要,不會產(chǎn)生對密封件的沖蝕。為此,需控制密封腔的壓力和沖刷的流速,一般清潔沖刷液的流速應(yīng)小于5M/S;含有顆粒的漿狀液體須小于3M/S,為達(dá)到上述的流速值,沖刷液與密封腔壓力的差值應(yīng)《0.5MPA,一般取0.05--0.1MPA,對雙端面機(jī)械密封可取0.1--0.2MP。沖刷液進(jìn)入和排出密封腔的孔口位置,應(yīng)設(shè)置在密封端面四周,且應(yīng)在靠近動環(huán)側(cè),為了防止石墨環(huán)被沖蝕或因冷卻不均引起溫差變形,以及雜質(zhì)堆積和結(jié)焦等,可采用切向引入或多點(diǎn)沖刷。必要時,沖刷液可以是熱水或蒸汽。