全面分析高壓反應(yīng)釜是如何機(jī)械密封的

全面分析高壓反應(yīng)釜是如何機(jī)械密封的

傳統(tǒng)高壓反應(yīng)釜用雙端面機(jī)械密封的缺陷，攪拌軸一般為單支承懸臂軸，軸上帶有攪拌器。旋轉(zhuǎn)時(shí)由于物料阻力大，軸在低速重載下旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的擺動(dòng)很大，這樣嚴(yán)重影響了機(jī)械密封的性能。特別是當(dāng)反應(yīng)釜工作壓力大于2.5MPa時(shí)，釜用機(jī)械密封在設(shè)計(jì)制造上存在較大難度。

常用雙端面機(jī)械密封在實(shí)際使用中常常效果不理想，這種結(jié)構(gòu)的機(jī)械密封在反應(yīng)釜上使用主要存在以下缺點(diǎn)反應(yīng)釜攪拌軸一般擺動(dòng)大，該結(jié)構(gòu)機(jī)械密封不能很好地解決這一問(wèn)題，導(dǎo)致密封容易失效。

軸的擺會(huì)使動(dòng)靜環(huán)O形圈被擠爛；傳動(dòng)銷被扭彎或扭斷；動(dòng)環(huán)由于軸的偏擺被卡死失去浮動(dòng)性；動(dòng)環(huán)密封面被過(guò)早拉傷；

反應(yīng)釜工作壓力大于2.5MPa時(shí)，彈簧座緊定螺釘容易打滑導(dǎo)致密封失效；為此該結(jié)構(gòu)機(jī)械密封還必須設(shè)置軸套，否則主軸容易被緊定螺釘打滑劃傷報(bào)廢。另不設(shè)置軸套，軸的擺動(dòng)使軸被動(dòng)環(huán)O形圈磨損；從A入口必須輸入高于介質(zhì)壓力的冷卻液。因此，該機(jī)構(gòu)機(jī)械密封必須配置高壓冷卻循環(huán)系統(tǒng)，增大了投資。一般都配高壓油液冷卻循環(huán)系統(tǒng)；由于冷卻液壓力高，對(duì)整個(gè)密封腔體要求提高。

密封腔體、軸套及機(jī)封組件必須設(shè)計(jì)成集裝式，增大了成本；該結(jié)構(gòu)機(jī)械密封載荷系數(shù)k不能調(diào)整得太小，端面比壓P=Ps＋（k-0.5）Pi，該結(jié)構(gòu)k一般不小于0.6，由于介質(zhì)壓力Pi大，因此端面比壓超高，級(jí)密封摩擦副磨損嚴(yán)重，導(dǎo)致機(jī)械密封壽命短；該結(jié)構(gòu)機(jī)械密封結(jié)構(gòu)復(fù)雜，安裝拆卸困難。

為了提高機(jī)械密封的浮動(dòng)性，需要特別重視密封各部位間隙的調(diào)整。如果動(dòng)環(huán)與軸套的間隙太大，動(dòng)環(huán)密封圈容易被擠爛或擠斷。如果間隙太小，容易出現(xiàn)動(dòng)環(huán)被卡死。動(dòng)環(huán)與彈簧座、上靜環(huán)與軸套的間隙等都必須嚴(yán)格控制。反應(yīng)釜設(shè)備龐大，接管眾多，影響安裝質(zhì)量的因素增加，對(duì)安裝工人技術(shù)水平要求高。對(duì)反應(yīng)釜以及機(jī)械密封配合部分的要求安裝機(jī)械密封部位的軸制造公差為h8，光潔度為1.6.

安裝動(dòng)環(huán)密圈的軸（軸套）端部應(yīng)做成角并修光。軸的靜向晃動(dòng)量不得大于 0.5mm.軸的靜環(huán)下的徑向擺動(dòng)不得大于0.5mm.釜用機(jī)械密封的安裝要求部件內(nèi)各另件符合圖紙符合設(shè)計(jì)要求。平衡型機(jī)械密封動(dòng)環(huán)密封圈與動(dòng)環(huán)密封腔應(yīng)有3-5mm間隙。安裝靜環(huán)時(shí)，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(kāi)才可開(kāi)車。機(jī)械密封安裝后應(yīng)有24小時(shí)以上的空車跑合運(yùn)轉(zhuǎn)。機(jī)械密封是靠一對(duì)或數(shù)對(duì)垂直于軸作相對(duì)滑動(dòng)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。

常用機(jī)械密封結(jié)構(gòu)由靜止環(huán)（靜環(huán)）1、旋轉(zhuǎn)環(huán)（動(dòng)環(huán)）2、彈性元件3、彈簧座4、緊定螺釘5、旋轉(zhuǎn)環(huán)輔助密封圈6和靜止環(huán)輔助密封圈8等元件組成，防轉(zhuǎn)銷7固定在壓蓋9上以防止靜止環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)。旋轉(zhuǎn)環(huán)和靜止環(huán)往往還可根據(jù)它們是否具有軸向補(bǔ)償能力而稱為補(bǔ)償環(huán)或非補(bǔ)償還。

機(jī)械密封中流體可能泄漏的途徑有A、B、C、D四個(gè)通道。C、D泄漏通道分別是靜止環(huán)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(zhuǎn)環(huán)與軸之間的密封，當(dāng)端面摩擦磨損后，它僅僅能追隨補(bǔ)償環(huán)沿軸向作微量的移動(dòng)，實(shí)際上仍然是一個(gè)相對(duì)靜密封。

因此，這些泄漏通道相對(duì)來(lái)說(shuō)比較容易封堵。靜密封元件較常用的有橡膠O形圈或聚四氟乙烯V形圈，而作為補(bǔ)償環(huán)的旋轉(zhuǎn)環(huán)或靜止環(huán)輔助密封，有時(shí)采用兼?zhèn)鋸椥栽δ艿南鹉z、聚四氟乙烯或金屬波紋管的結(jié)構(gòu)。

A通道則是旋轉(zhuǎn)環(huán)與靜止環(huán)的端面彼此貼合作相對(duì)滑動(dòng)的動(dòng)密封，它是機(jī)械密封裝置中的主密封，也是決定機(jī)械密封性能和壽命的關(guān)鍵。因此，對(duì)密封端面的加工要求很高，同時(shí)為了使密封端面間保持必要的潤(rùn)滑液膜，必須嚴(yán)格腔制端面上的單位面積壓力，壓力過(guò)大，不易形成穩(wěn)定的潤(rùn)滑液膜，會(huì)加速端面的磨損；壓力過(guò)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(shè)計(jì)和安裝機(jī)械密封時(shí)，一定要保證端面單位面積壓力值在適當(dāng)?shù)姆秶?/p>

機(jī)械密封與軟填料密封比較，有如下優(yōu)點(diǎn)：①密封可靠在長(zhǎng)周期的運(yùn)行中，密封狀態(tài)很穩(wěn)定，泄漏量很小，按粗略統(tǒng)計(jì)，其泄漏量一般僅為軟填料密封的1/100；②使用壽命長(zhǎng)在油、水類介質(zhì)中一般可達(dá)1～2年或更長(zhǎng)時(shí)間，在化工介質(zhì)中通常也能達(dá)半年以上；③摩擦功率消耗小機(jī)械密封的摩擦功率僅為軟填料密封的10%～50%.