東臺市光明機械密封有限公司
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特種機械密封是指介質、壓力、速度、溫度、結構和用途方面與普通機械密封有所區(qū)別的機械密封,國內也稱高參數(shù)機械密封.將機械密封分為普通和特種兩類,是便于說明機械密封的結構、工作條件和使用要求,因此,有的密封廠商除列舉正常密封產品外,也列出高載荷機械密封;有的廠商則將產品樣本以外的機械密封稱作特種機械密封;有的廠商將高溫、高壓、高速的機械密封分別列出或加上標志,以便與普通機械密封產品相區(qū)別;有的廠商則以使用溫度來區(qū)分普通機械密封與特種機械密封.例如,英國克蘭公司將溫度一20~+230℃作為正常產品,超出以上溫度范圍的機械密封,就作為特種機械密封產品來考慮.
本章所列的特種機械密封僅指釜用、高溫、高壓、高速、低溫、真空和強腐蝕介質以及帶磨料介質的機械密封,對于那些用于宇航、核電和軍事部門的機械密封,不在本章內容之列。
釜用機械密封是指攪拌器(混合器)密封.從引進裝置中使用攪拌器的情況來看,凡大型釜用攪拌器都采用機械密封,它占攪拌器總量的63.4%,而未采用機械密封的攪拌器多數(shù)為小功率和堆、槽內的小型攪拌器.
近年來,機械密封在攪拌器上得到廣泛應用,一是因為攪拌器軸的擺動量大,有的攪拌軸長達7~8m,雖然有底部支承裝置,但擺動量仍然很大,填料密封已滿足不了要求;二是使用條件越來越苛刻,安全要求也越來越高,減少泄漏,防止污染環(huán)境的呼聲促使設計、生產部門采用機械密封;三是釜用機械密封的結構不斷改進以及與其配套的輔助裝置普遍得到采用,使密封效果更良好,從而節(jié)省了維修費用.有人做過統(tǒng)計,盡管機械密封的凈購置費用比填料密封高,但安裝使用之后,機械密封的維修費用只占填料密封維修費用的1/20,五年后總費用,機械密封比填料密封低一半.
一、釜用機械密封與泵用機械密封的區(qū)別
1.釜用機械密封大多數(shù)為立式,少數(shù)為傾斜式,極個別為水平式.一般計算機械密封端面比壓都不考慮旋轉零件的自重.
2.泵用機械密封的軸徑多數(shù)在100mm以下,而釜用機械密封的軸徑在100mm以上也很多.泵用機械密封的重量一般從幾百克到幾公斤,.而一套釜用機械密封的重量有時達幾百公斤到一千公斤以上。所以,在設計時要考慮安裝、檢修所需的起吊裝置.
3.釜用機械密封的密封介質多數(shù)為氣相.因此,釜用密封的端面比壓要比泵用密封的端面比壓高.
4.釜用密封多數(shù)為雙端面、平衡型結構,此外,為了安裝和檢修方便,也用剖分式結構和易檢拆結構.
二、上裝式釜用機械密封
上裝式釜用密封應用較廣,它占引進的斧用機械密封95%以上.例如,西德EKATO公司的RD13、RD23、RD200ST和日本炭研精工的2K07T型都是上裝式密封,它們用于PTA、聚乙烯和聚丙烯裝置.
上裝式釜用機械密封的典型結構如圖10-1所示,這是EKATO公司RD200ST型釜用密封的結構圖.這種密封是雙端面帶水冷來套的密封結構,適用操作溫度為130~180℃.如果操作溫度在130℃以下,可以不用水冷夾套,而用上部冷卻風扇,當操作溫度至300~400℃時,必須采用底部帶法蘭冷卻器的結構,這里法蘭冷卻器起了熱阻擋層的作用.在安裝冷卻水管線時,要注意冷卻水出口管線與漏斗間高度至少在200mm以上,出口處水的溫度應低于40~50℃ 。
有關釜用密封的密封液貯罐及壓力平衡裝置見第七章第二節(jié)壓力裝置.
三、底裝式釜用機械密封
反應釜底部傳動的攪拌器用的機械密封是一種特殊結構,因為密封上部要與產品接觸,所以工作條件更為苛刻.
底裝式釜用機械密封的要求:
1.在結構上做到不使攪拌釜內沉積在底部的固體介質與機械密封相接觸;
2.當密封失效時,不必排除釜內液休也能卸除機械密封進行維修工作,最好能快速更換,并能在反應釜帶壓下進行更換機械密封,還要求在不拆除笨重的傳動機構情況下,也能夠進行機械密封的拆卸和重新安裝; 3.結構上具有小尺寸的短軸和低的高度,帶安裝臂.
聚丙烯裝置第3號、第4號反應釜及粉末塔攪拌器都采用底裝式密封.圖10-4為Φ260底裝式機械密封的結構圖.為了防止產品進人密封腔,在連接攪拌槳的法蘭下部有一鍋底形密封罩34,還有兩道襯套35、36及推力板33使大的顆粒被離心力拋出,小的顆粒也難于進人密封腔,對于接觸物料的上部(密封罩下面)密封,有的采用摩擦副密封;有的采用唇密封(軸向與橫向相結合的唇封);有的采用襯套密封(如圖10-4所示).密封罩表面、軸的上部、連接法蘭表面都應研磨、拋光,以免物料粘結在表面上.
四、停車密封裝置
當釜用密封有缺陷而需要帶壓更換機械密封時,可采用停車密封裝置(圖10-5 ) 。
這種裝置只要在停車時在軸封處通人外部壓力p,即可使軸密封,但這時軸就不能再轉動。它特別適用于無菌、發(fā)酵操作等容器的密封,但不適用于產品易凝固和變稠的場合。
五、與釜用機械密封有關的幾個參數(shù)
1.使用壽命
釜用機械密封的使用壽命一般規(guī)定半年以上.其實使用壽命與攪拌軸的轉速、密封尺寸、摩擦副材料等因素有關.圖10-6為EKATO公司對不同尺寸的密封在不同轉速下的使用壽命試驗結果.
2.適用范圍
釜用密封的適用范圍與使用條件、何種輔助裝置有關,,每個密封公司都有其產品適用范圍的說明.圖10-7為EKATO公司RD023和RD200ST型密封在密封液貯罐和壓力平衡裝置兩種條件下的適用范圍圖.
高溫機械密封
機械密封的工作溫度超過80℃時就作為高溫機械密封(有的密封公司以工作溫度>90℃為界限),在高溫下,密封主要間題有下列幾項:密封端面液體汽化,摩擦副的熱應力和熱變雍,組合件、鑲嵌件可能因配合不當而松脫,輔助密封圈因高溫引起的老化、龜裂、粘結和彈性消失,彈簧疲勞和強度降低,材料的腐蝕和磨損加快.
一、高溫機械密封的要求
1.選用耐高溫的密封材料
在高溫下,材料的耐溫性能顯得特別重要,合理選用密封材料可使一般結構的機械密封仍能適用于高溫工作條件,簡化手續(xù),節(jié)省開支.表10 -1列出不同密封材料的使用極限溫度.
2.采用金屬波紋管型機械密封或金屬波紋管與普通機械密封相結合的密封結構
從耐熱性能來看,輔助密封圈是機械密封上最薄弱環(huán)節(jié),當溫度超過80℃時普通橡膠已不適用,溫度超過230~250℃,聚四氟乙烯也不能使用.此外,由于高溫、易燃介質的裂解物沉積會使彈簧阻塞.所以,當溫度超過220℃時就應采用金屬波紋管型機械密封,或者采用金屬波紋管與普通機械密封相結合的密封結構.
3.采取冷卻措施
在高溫下,為了使密封可靠運行,盡可能對機械密封進行冷卻,要避免在干摩擦狀態(tài)下工作.必須保持密封間隙中的溫度在密封液的汽化溫度以下.
冷卻措施就是對密封進行溫度控制,常用的溫度控制有沖洗、阻封、加強液體循環(huán)等(詳見第七章第一節(jié)溫度控制裝置)。在高溫下,還可采用以下措施:
(1)用Diphy1(二苯及二苯氧化物的混合物)作為阻封液,它是冷態(tài)無壓的換熱劑(阻封液由泵效螺旋輸送);
(2)在超高溫下或者沒有適當?shù)囊后w時,也可通人氮氣、氬氣,以防止空氣引起的氧化.
4.鑲嵌摩擦副問題
密封環(huán)鑲嵌是充分利用端面材料和基體材料的特性,提高材料使用價值,一般對高溫密封采用熱鑲法.但是,由于端面耐磨材料和基體材料的熱脹系數(shù)有差異,在高溫下使用時會產生摩擦環(huán)松動、脫落。因此,對鑲嵌結構的摩擦環(huán)采用的溫度應予以特別注意.熱鑲結構產生松動、脫落的原因,除了與使用溫度有關外,還與軸徑尺寸有關.當摩擦副環(huán)基體為不銹鋼、高鎳合金、欽合金時,熱鑲硬質合金的允許使用溫度對不同軸徑的關系.
5.摩擦副環(huán)與軸之間的許用間隙
高溫條件下,由于摩擦副環(huán)與軸兩者的熱脹系數(shù)的差異,會出現(xiàn)摩擦副環(huán)與軸之間間隙趨近于零的現(xiàn)象,因而造成摩擦副環(huán)浮動性消失導致密封失效。所以在設計時必須合理和正確選擇摩擦副環(huán)與軸之間的間隙。
二、高溫機械密封實例
1.布格曼公司的HSHF+MFL型密封
芳烴裝置循環(huán)油泵GA-102AB.功率1650kW,轉速6748r/ min,輸送介質為汽油,操作溫度262~284度,進口壓力0.87MPa,出口壓力~175MPa,機械密封采用布格曼公司HSHF+MFL混合結構,這是適合高溫、高壓和高速工作條件下的密封。這里HSHF是單端面、流體動壓式帶泵效螺旋結構MFL是單端面金屬波紋管結構.HSHF和MFL都是彈簧靜止式,以適應高速運轉的要求.該密封從結構上布置成串聯(lián)式,裝于油泵的吸人端和排出端,因HSHF帶有泵效螺旋,它與軸的旋轉方向有關.在吸入端的泵效套(12A)是右螺旋,泵效外殼(25A)提左螺旋;在排出端的泵效套(12B)是左螺旋,泵效外殼(25B)是右螺旋,安裝時按圖上要求裝配不能搞錯.,
2.Y4D型金屬波紋管密封
Y4D型金屬波紋管密封是Eagle公司用于低壓((0.5MPa以下),溫度-200~+400℃密封。波紋管采用Inconel 718材料,這種合金的耐氧化性能可達980℃,在-196℃的低溫下屈服強度可達1426N/mm2.因此,Inconel 718在高低溫條件下都適用.尤里卡裝置中凡高溫的減壓渣油,KSK油,輕、重瓦斯油的密封都采用Y4D型金屬波紋管機械密封.
3. 59B型密封
雖然59B型密封的使用溫度范圍為-50~十230℃,如果泵送介質借助于輸送裝置,通過冷卻器再進人密封,則59B型密封仍可用于介質溫度大于230℃的場合.例如,芳烴裝置釜液泵GA-116AB的介質溫度為290℃,就是采用外冷卻的59B型密封.
4.上海水泵廠605系列波紋管機械密封介紹
上海水泵廠引進美國EG&G SEALOL公司技術,已生產多種系列的密封,其中605系列是焊接波紋管機械密封,它的型號、規(guī)格和使用性能如表10-2所示.
高壓機械密封
通常認為,當機械密封的工作壓力超過4~5MPa時就視作高壓,有的密封公司把工作壓力達到3MPa就作為高壓;有的公司以PV值大小來衡量;有的公司則將壓力和溫度一起考慮.
一般認為在高壓下,由于機械和熱變形危害機械密封的功能和可靠性,壓力越高,危害性越大.所以,用于極高壓力的密封比標準型密封要求設計改進,不僅在開啟力和閉合力之間有嚴格比率,而且要求整個密封結構經得住高壓而不變形,此外,還要維持穩(wěn)定的液膜以保證密封性能.
一、高壓機械密封的要求
1.增大密封零件截面
對轉動零件的截面要加大,靜環(huán)也相應有較大的截面,不要在靜環(huán)外徑上有臺階或開槽.但要注意,隨著密封面寬度b的增加,熱變形和磨損也隨之增加,同樣要增加壓蓋的厚度以防變形和能承受壓力.使用重載荷彈簧,使用較大直徑的銷子以適應較大的啟動扭矩.
2.提高密封零件的加工精度
(1)壓蓋底部裝靜環(huán)的幢孔面要保證高的平直度,因為在高壓下,任何表面上的高出點會傳給靜環(huán)而引起泄漏;
(2)提高密封面內外徑和寬度的加工精度,因為在高壓時,,密封內外徑和寬度的精度對比壓的變化有明顯的影響.密封端面研磨、.拋光后的粗糙度為Ra0.05~0.025(▽12~▽13),平直度必須限制在1個光帶以內.此外,摩擦端面的垂直度和軸的精度也要相應提高.
注意在高壓下因不同介質所造成的沖刷腐蝕和磨損,圖10-12 (a), (b)表示不同摩擦副材料在不同的轉速下介質為烴和水及水溶液時壓力與密封尺寸的關系.
5采用流體動壓式機械密封
流體動壓式(也稱流體動力式,熱流體動壓式)機械密封是考慮在高壓和摩擦熱的情況下,密封縫隙中的潤滑膜穩(wěn)定性而研制成的新型密封面結構,圖10-13(a), (b)是熱流體動幾式機械密封槽的布置圖,這種結構類似形式很多(見圖4-8),它的熱流體動力效應是在密封上形成,在密封環(huán)旋轉的時候,槽能使液體強烈地冷卻距它較遠的密封表面。進行這種冷卻時,在密封環(huán)的初始表面上形成與槽數(shù)相等的流體動力楔和高壓區(qū).由于切向流和壓力降,在每一個槽后形成慧星狀潤滑楔(圖10-14).因此,隨著密面上載荷與滑動速度的增加,摩擦系數(shù)反而減小(圖10-15).
二、布格曼公司HSHF型高壓機械密封介紹
芳烴裝置加料泵液力透平GAT-101A,功率968kW,轉速6748r/ min,輸送介質為烴類,使用溫度43~39度,進口壓力15.33MPa,出口壓力1.9Mpa,機械密封是布格曼公司HSHF型高壓密封,其定型產品為單端面、流體動壓式帶泵效螺旋的結構.原工作參數(shù)P = 5(14) MPa, t = 300'C , V < 50 m / s,因單端面密封結構不能滿足使用要求,所以采用雙端面結構,由一個動環(huán)對兩個靜環(huán),結構比較緊湊,它是筒形結構,安裝比較方便之(圖10-16).
用于液力透平進口端密封是HSHF D3/95規(guī)格,泵效套(6A)是右螺旋,泵效外殼(16A)是左螺旋;用于出口端密封是HSHF D4/95規(guī)格,泵效套(6B)是左螺旋,泵效外殼(16B)是右螺旋.因此,這兩套密封與旋轉方向有關,進出口端不能裝錯,泵效套也不能互換。
高速機械密封
當線速度超過25~30m/s時,可視為高速,有的密封公司把滑動面速度高達33m/s,才作為高速機械密封.’我國ZBJ22-001-88規(guī)定密封端面平均線速度為25~100m/s時為高速機械密封,密封端面平均線速度大于100m/S時為超高速機械密封.
在高速時,由于離心力的影響,造成振動和不平衡度,高速如同高壓一樣,產生熱變形、熱應力裂紋及磨損物、沉淀物引起泄漏損失,而且這種損失將隨滑動速度的增加而強烈地增加.
一、高速機械密封的要求
1.減少轉動件的重量(質量),提高動力平衡度
高速時,離心力的影響使彈簧扭曲和偏離銷孔中心,因此,彈簧必須是靜止式。這樣減少了轉動件的重量及由此造成的不平衡度。
2.及時排除摩擦熱
加大冷卻介質的流量,高速泵為10~20L/min,有的高速密封的沖洗量達50~100 L/min。
用油作阻封液時,為了使氣體的溶解度和結焦盡量小,應選用粘度低的油。如摩擦副處于高溫條件下工作時,要盡一切可能使密封液在蒸發(fā)時不留殘渣,所以使用聚乙二醇這類合成介質作阻封液,
3.及時檢查滑動端面磨損量
當端面磨損量達到0.005mm時,就要對端面進行研磨,并重新檢查端面粗糙度和平直度。
二、9AB型高速泵機械密封。
用于壓縮機的高速機械密封的直徑較大,而用于高速泵的機械密封尺寸一般都在2in左右.高速泵用的機械密封以美國約翰克蘭公司(John Crane Packing Company)的9AB型密封最為典型[圖10-17(a), (b)],這種密封常用在美國Sundstrand公司高速泵的齒輪箱和泵體的密封上.
為了節(jié)省空間并獲得較高的重量與功率比,無論泵的結構和機械密封結構都很緊湊,一般石油化工公司都引進這種高速泵‘,目前揚子石油化工公司有關裝置使用51臺(見表3-41),中國石油化工總公司系統(tǒng)使用近200臺。 圖中60C用于齒輪箱密封,60A或60A+60B用于泵葉輪端密封.
低溫機械密封
一般低溫機械密封是指工作溫度在0~-50℃的密封,API-610的低溫含義指溫度低于-29℃,國內通常以密封腔溫度低于-20℃為低溫.
實際上,低溫范圍較寬,可以劃分為:
低溫:-20~-50℃
中低溫:-50~-100℃
極低溫:-100~-196℃
超低溫:<-196℃
泵送低溫介質主要指液化氣體和易揮發(fā)的液體,如液態(tài)氮、液態(tài)氧、甲烷、乙烷、乙烯等液化氣。
關于氮、氧、空氣等液化氣體的物理性能如表10-3所示.
關于乙烯、丙烯、甲烷、乙烷、丙烷的物理性能如圖10-18(a)、(b)、(c)、(d)所示·
一、低溫機械密封的要求
1.材料要求
金屬材料隨著溫度降低,其抗拉強度和硬度增加而韌性下降.
塑料和橡膠的低溫性能比金屬材料更為敏感.一般情況下,塑料和橡膠只能在-50℃以上的溫度范圍使用。對于低溫泵,資料[13]介紹:丁睛橡膠的使用溫度限為-60℃氯丁橡膠為-65℃,硅酮橡膠為-80℃,氟化橡膠為-45℃,聚四氟乙烯為-79℃,并認為使用以上這些材料作填料的機械密封以-70℃為使用極限。如果介質溫度在-70℃以下,則使用波紋管型機械密封或者雙端面機械密封.
資料[6]介紹聚四氟乙烯在氦的沸點(-268.9℃)還能保持一點柔軟性,適宜做低溫材料,但聚四氟乙烯的膨脹系數(shù)大,所以在-50~-100℃溫度使用時,常采用四氟填充石墨或玻璃纖維,而不用純四氟材料.此外,在低溫時,V形圈裝到軸套上后,動環(huán)往往不能浮動。因此,要注意V形圈的組裝尺寸。
2.結構要求
在一般的0~-50℃低溫下,常采用單端面機械密封,有非平衡或平衡型結構,但多數(shù)選用平衡型結構,這是因為密封端面的液休經摩擦后溫度升高,液膜壓力隨之升高而將密封面推開,泄漏加劇。因此,低溫時的端面比壓要選高值。
在液溫低于-70℃時,則采用波紋管密封或雙端面密封.不過使用雙端面密封時,要將軸封部分的溫度設計為0℃,這時用作氣體密封,密封圈可用普通O形或V形密封圈。
密封結構是與泵體結構相適應,常用的低溫泵采用立式結構.
3.輔助裝置
(1)要盡可能加大沖洗量,加強冷卻措施,或提高密封腔內壓力,來控制液溫升高所引起的氣化現(xiàn)象,要絕對避免從泵出口端裝沖洗管線來沖洗密封端面,因為在低溫下,這種沖洗管線內液體會氣化.所以,一般采逆流沖洗方式.
(2)防止單端面密封在泵停轉過程中大氣中水分與密封接觸使邊緣結冰,可用甲醇等化冰劑加以溶解,阻封部分也可通人氮氣干氣加以保護.
總之,既要充分冷卻又要采取保冷措施。
(3)在高于密封面的部位裝設排氣管線,這樣,如果產生氣體也可從排氣管線逸出。
有關低溫泵的輔助裝置見第七章第一節(jié)低溫泵輔助系統(tǒng)。
二、低溫甲烷泵機械密封
低溫泵通常是立式結構,密封腔設在泵的上部,密封結構為雙端面平衡型機械密封。低溫泵的結構及布置如圖10-19所示。
1.低溫泵的結構特點
(1)筒形結構,不必擔心低溫時發(fā)生變形.
(2)第一級葉輪位于底部,通過增減柱形筒體的長度(圖10-19中的葉輪只列出二級,實際有十多級),.來適應葉輪級數(shù)的變化。
(3)液體從上向下進人葉輪,由吸人端排氣從而起到有效的氣體分離器作用。
(4)立式結構排氣順暢,氣體不會在泵的中部滯留·
(5)無軸的彎曲問題,軸封可遠離泵體,減少熱的影響。電機安裝架為遮風結構,所以電機的溫升對泵幾乎沒有影響。
(6)泵殼埋于地下,易于保冷.
所以,石油液化氣用的低溫泵常用以上這種結構.
2.低溫甲烷泵機械密封
甲烷液化氣在-99℃時的蒸汽壓接近3MPa.乙烯裝置脫甲烷塔底泵在-53℃時出口壓力近似3MPa,采用雙端面串聯(lián)式機械密封,它是比拉公司BB81-K7+BB81B-S7型,尺寸為45 x 39與50 x 45
耐腐蝕機械密封
在腐蝕性介質中,機械密封的零件受到介質的強烈侵蝕,摩擦面同時受到.腐蝕和磨損,這種現(xiàn)象稱為“磨蝕“,其腐蝕速度約為無摩擦時的10~50倍.某些結構材料具有優(yōu)良的耐蝕性能,耐磨性能卻較差;而另一些結構材料雖具有良好的耐磨性,耐蝕性卻很差.因此,摩擦副應選擇既要耐腐蝕又要耐磨,輔助密封圈、彈擠和結構件也要有良好的耐蝕性能.
在設計耐腐蝕機械密封時,一般采取以下一些措施:
1.結構上的隔離措施
采用外裝式結構,經過適當?shù)倪x擇,外裝式密封可以做到無金屬件與工藝介質接觸,小的零件如彈簧、銷子可不受工藝介質腐蝕.外裝式有普通型機械密封和波紋管型機械密封兩種,’以波紋管型密封結構較好(圖10-21).如密封件材質耐蝕能力許可,也可采用內裝式結構.實際上,引進裝置工藝泵的機械密封絕大部分為內裝式密封.輸送危險性大的介質,可選用雙端面密封結構,并引人隔離液保護.此外,也可采用彈簧帶有保護層的措施.例如,彈簧外加套塑料軟管或噴涂一層防腐層,圖10-22為彈簧加保護套的密封結構.
2.材質上選用耐腐蝕材科
優(yōu)選耐蝕材質,這是最根本出路.石油化工引進裝置所用.的機械密封大部分從材質上解決了耐蝕問題,·所以在國外大的密封公司的樣本或手冊中都備有不同介質所對應的密封型號選定表.
3.對3、154型.結構如圖10-23、10-24、10-25、10-26所示.
泄漏的腐蝕性或有毒的介質進行收集、安全排放或處理后排放.例如,有的帶回收液盤,有的裝排放管線,圖上標明排放至安全區(qū)域.
揚子石油化工公司引進裝置應角的機械密封大部分為耐腐蝕的密封,典型的如英國克蘭公司的59U、59B和10T型,日本比拉公司的BB8型和Eagle公司Y4D。型,西德布格曼公司TF型和Wernert公司橡膠波紋管(Concertina Walls)型密封.
國內用于耐腐蝕泵用機械密封有:151、152、15
含有磨料介質和高粘度介質的機械密封
密封介質一般總有雜質,所以要經過處理,就是經過處理的介質也會在工藝過程中產生結晶、凝固和反應物析出,有時密封介質本身就是各種懸浮漿液,這些介質中的顆粒對密封起著磨料作用.
高粘度介質常指粘度大于0.7 Pa·s(700c P)的介質.
一、含有磨料介質的機械密封
實際生產中經常遇到液一固兩相或氣一固兩相介質的密封問題,而機械密封的大敵是含有固體顆粒的溶液.
磨料介質包含以下幾種情況:
1.處理物料是漿液;
2.在機體和管線內有雜質混人;
3.由于溫度變化有結晶析出或有凝固物產生;
4.在密封端面內有溶解物析出;
5.由于化學反應有固體物質產生;
6.由于電化學作用在密封端面內析出和附著金屬物質.
普通單端面機械密封遇到磨料介質時產生下列故璋:
1.密封端面早期磨損;
2.動環(huán)因間隙阻塞和密封圈摩擦力增大而不能動作;
3.密封圈不能起緩沖作用;
4.彈簧被雜質阻塞不能動作;
5.軸不能旋轉;
6.整個密封失效.
對含磨料介質的密封應采取以下措施: 1.加強沖洗冷卻措施,防止雜質在密封腔內淤塞,如單端面密封應加注液潤滑,雙端面密封則加阻封液或阻封液和輔助注液合用;
2.摩擦副材料選用硬對硬配合,常用硬質合金對硬質合金(或陶瓷);
3.盡童采用大彈簧,減少顆粒阻塞機會;
4.如用波紋管密封代替普通機械密封,建議用橡膠波紋管和焊接金屬經過噴涂或合成橡膠包夜的波紋管,因為一般金屬波紋管對處理砂漿液能力差,不太適用.
5.采用雜質過濾輔助裝置,象旋液分離器分離雜質效果較好,結構簡單(見第七章第三節(jié)雜質過濾裝置).
二、離粘度介質的機械密封
通常液體的比重在0.65以上就具有潤滑性質,足夠對大多數(shù)密封混合.液體的比重低于0.65則要求平衡型密封.
粘度如同比重一樣,是表示液體的潤滑性質,液體具有較高枯度常常具有較好的潤滑特性.液體粘度低于0.7Pa·S時用標準設計,不要進行什么修改.
對于粘度為0.7~1.6Pa·S的液體,要求密封有可靠的驅動設計一重載荷承壓裝置,這是為了補償在粘稠環(huán)境下的在密封面上增加的剪切力.另外,還要加強周圍環(huán)境控制,對密封面進行適當潤滑.當摘送高粘度介質時,密封面之間無液膜存在,必須采用單端面密封帶外沖洗,單端面密封帶外潤滑或雙端面密封帶外封液.
揚子石油化工公司各引進裝置工藝介質在使用溫度下的粘度都沒有超過0.7 Pa·S,只有燃料油的粘度在0.1~0.4 Pa·s之間,其它介質的粘度很少超過0.1Pa·S.
真空機械密封
真空機械密封廣泛用于冶金、石油化工、醫(yī)藥、食品、電子和軍事等領域.
真空密封是指在有一定真空度的某一裝置中采用密封技術,使大氣不致滲入而保持其一定的真空度.
真空技術中所采用的壓強單位為Torr,相當于1/760標準大氣壓或1mm高度的汞柱(133.322Pa)。