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jdb电子游戏平台网站 机械密封现阶段应用浅议

  【jdb电子游戏平台网站 网jdb电子游戏平台网站 常用的密封有迷宫密封、碳环密封和机械密封等。机械密封是一种旋转机械的轴封装置,靠一对或数对垂直于轴作相对滑动的端面在流体压力和补偿机构的弹力(或磁力)作用下保持贴合并配以辅助密封而达到阻漏的轴封装置。常用机械密封结构由静止环(静环)、旋转环(动环)、弹性元件弹簧座、紧定螺钉、旋转环辅助密封圈和静止环辅助密封圈等元件组成,防转销固定在压盖上以防止静止环转动。由于机械密封具有泄漏量少和寿命长等优点,所以机械密封是在这些设备主要的轴密封方式。机械密封被广泛地应用于各种流体旋转机械的轴封,工况不同,使用的密封也不同,按使用条件和设备可分为高速和普通机械密封,高压和低压机械密封,高温、常温和低温机械密封。用、jdb电子游戏平台网站 用和釜用机械密封以及耐腐蚀机械密封和抗颗粒的机械密封等。通常都按机械密封的结构和原理来分类,例如旋转式和静止式机械密封;内流式和外流式机械密封;平衡型和非平衡型机械密封。

  jdb电子游戏平台网站 的机械密封通常面临线速度高,密封副的pv值高,发热、磨损和振动,动环旋转时弹簧受离心力的影响,介质受搅拌的影响等问题,通常采用静止式结构,转动零件几何形状对称,减少宽度,以减小摩擦热或采用可控膜机械密封。高速密封也可采用中间环密封(差动环式机械密封),以降低密封面周速(大约降低一半)。催化裂化气压机用面对面静止式双端面机械密封,采用聚四氟乙烯密封面,耐凝缩油,严格控制旋转环的振摆以保持密封面的垂直度,将中间旋转环夹持固定并用楔形圈密封防止轴套处泄漏并避免晃动,采用窄碳石墨密封环,正确选择弹簧的刚度和弹簧个数来保持静环的追随性。离心式jdb电子游戏平台网站 、螺杆jdb电子游戏平台网站 、膨胀机、蒸汽透平以及高速和高压的流体机械广泛采用气体动压非接触式气体端面密封。其中应用最广泛的是部分螺旋槽气体断面密封,这种气体端面密封就是将开槽技术用于气体介质的密封,在摩擦副之间形成一层很薄的气膜,从而使密封工作在非接触状态下。这种结构简单、无磨损、寿命长、可靠性高、耗功底,不用封油(省掉了庞大的封油系统),停车时无泄漏(不另用停车密封),密封气体无油污染问题,它与磁力轴承技术结合,可以做到全无油润滑,但需供气系统。这种结构安装费用低、系统可靠,可实现长时间稳定运行。

  一.jdb电子游戏平台网站 机械密封组成及结构

  1.波纹管型机械密封

  波纹管是集弹性元件、辅助密封和转矩传动机构于一身的密封元件(普通密封不具备此动能),其转矩的方式是波纹管机械密封所特有的,端面比压均匀,具有耐高温、追随性比较好的特点。动环没有辅助密封圈,因此减少了一 个泄漏点,同时减少了动环的摩擦阻力,改善了动环的追随性。

  波纹管式机械密封的应用范围很广,从低温到高温,从中性介质到腐蚀性介质,从低速到高速,从普通到苛刻的工作条件都可选用。波纹管有橡胶波纹管及蛇形套、塑料波纹管和金属波纹管。弹力加载机构与辅助密封是金属波纹管的机械密封,我们称为金属波纹管密封。在轻型密封中,还有使用橡胶波纹管作辅助密封的,橡胶波纹管弹力有限,一般需要辅以弹簧来满足加载弹力。塑料波纹管用于强腐蚀介质机械密封作为辅助密封;弹性元件以及辅助性的密封材料和转矩传动,这些都是波纹管关键的组成部件,波纹管的正常运行脱离不开这些密封元件。所以这一类的密封元件从很多方面来讲都和原本的传统密封元件之间具备诸多的不同点,一般来说,这些元件的目的就是尽可能地降低弹簧和辅助密封的使用程度,尽可能地降低密封元件的使用率。

  2.窄环刃边型机械密封

  这种密封元件在结构上的特点主要就是在将动环的密封面进行窄处理形成很窄的刃边密封,这种密封元件的宽度控制在0.5毫米至0.6毫米之间,密封元件的平衡比控制在0.5以内。由于这种新型的密封元件的密封面足够窄,这样就保证了杂质不易进入,即使有杂质进入了密封元件内刀刃也能够将其切断后排除到外面。这种类型的密封元件还能够避免密封元件出现径向变形,具有抗高压的作用,有很好的冷却效果。

  3.集装式机械密封装置

  这种密封式是由传统的机械密封发展而来形成的新型密封形式,它将轴套、密封端盖融合在一起,轴套与密封端盖是集装式机械密封结构的主要元器件,也是基于传统机械密封形成的一种密封结构,主要在几个方面进行了优化。首先,集装式机械密封实现了轴套与端盖结构一体化,弥补了传统机械密封机、封分离无法进行密封预调的不足,通过在端面上进行预调可以不断的进行密封装置的完善,在实际使用中获得不断完善。其次,集装式机械密封是以经过性能等合格检测的安装状态的形式出厂,使用时只需要进行简单的安装即可,不但不需要像传统机械密封一样进行组装,缩短了设备安装时间,完全符合机械的运营需求,而且有效地保障了密封质量。第三,相对于传统机械密封已经固定了的规格,集装式机械密封可以结合生产需要,拓展、改变冷却与冲洗结构,配合其它辅助设备,更好地提升生产效率。第四,普通、传统的机械密封在安装时任何一个环节出现问题都要进行拆除重新进行安装,这样就导致机械密封的安装时间长、费用高,并且装置的质量也是没有办法保证的。但是集装式机械密封在出厂前已经由专业人员进行了安装,同时已经进行了出厂试验的检测,所以这样的装置不仅保证了装置安装的时间也保证了装置的质量。集装式的机械密封只需要简单的安装就能够正常的应用于设备上。第五,集装式的密封装置可以根据客户的实际需要进行冷却、冲洗等接口的扩展,同时还能够和机械的相关辅助设备相连接。第六,这种密封装置比较方便运输,在运输的过程中不易出现损坏等。

  二.机械密封应用失效原因分析

  1.机械密封出现断裂或弹性材料性能下降而导致的密封失效

  机械密封损坏,材料弹性失效等是机械密封失效的常见原因,特别是在经过较长时间使用密封元件会逐渐老化,弹性性能下降。一般来说,机械密封元件达到20%以上的失弹率就会发生渗漏问题。当其使用温度达到350℃时,密封弹性材料会迅速失弹,降低了密封组件的弹力高度,进而导致密封泄漏。所以,密封元件在受到长期载荷作用,或者在高温情况下运行,会导致其出现弹性松弛,或者是密封装置变形,严重时还会出现机械密封断裂问题。

  波纹管机械密封一般来说在经过了长时间的运行使用之后,其密封元件的刚度和弹性都会出现不同程度的下降,这主要是由于使用的时间过长,容易造成密封元件出现失弹的事故。波纹管机械密封在实际的运行过程之中,如若失弹率超过20%,那么就势必导致机械密封的功能出现失效的问题,进而造成机械设备出现泄漏的情况。在使用波纹管机械密封的时候,如果其运行的环境温度超出300℃,那么在这样的温度环境下会直接导致机械密封出现失弹的情况,一旦机械密封失弹之后,对相关的密封元件进行拆除测量的工作,完成测量工作之后就能够发现其波纹管的组件高度都比初始状态减少了2到3mm。如果单从机械密封失效的原理上来看,这种密封失效的情况主要还是由于密封元件出现了松弛的问题;从另一个方面来说,就是其波纹管之间的缝隙内出现了晶体沉淀的情况。这些问题浮现的主要原因就是因为长时间在高温条件下运行,产生了很严重的载荷。如果是在高温的条件下运行,并且接触的比压逐渐增大,当两种情况一同出现的时候,那么在这两者共同的压迫下,甚至会导致机封出现断裂的问题,温度和载荷的水平处于越高的情况,那么断裂事故产生的可能性也就会越高。

  2.机封中石墨环的磨损严重而引起的密封失效

  石墨环的过度磨损引起的密封失效是比较严重的,波纹管的有效直径对机封的断面作用,引起比压的变化。一个能够发挥有效作用的机封件直径是需要根据压力的变化而进行调整的,波纹管在收到大量外部压力的作用下,有效直径就会在压力的作用下而变小。但是当波纹管受到的压力是内压时,有效直径是随着压力的增大而增大的,压力不断的加大,就会使得摩擦副过度的摩擦,这样出现的石墨环过度摩擦也就会引起密封失效。

  3.硬质合金环出现表面的热裂而引起的密封失效

  机封的长期使用就可能在硬质合金环上出现从硬面中心不断向外发散的粗细不一的裂纹,这些都是由于热裂原因造成的密封失效。所以分析失效的原因主要就是进行热裂原因的分析,局部的热应力是导致热裂现象的最主要原因,硬质合金环和环座这两种材料的膨胀系数是有差别的,不管是采用堆焊的结构,还是采用整体的结构,密封冲洗液的类型、密封冲洗的方式、冲洗液的流量这些都是引起机封端面热裂的原因。

  4.由于密封垫的失效而引起的密封失效

  要想确保密封的效果,那么辅助的密封元件在确保密封效果的时候是非常重要的,其中静环的密封垫片的损坏是引起密封失效的关键原因。这些密封垫的损坏主要是因为在密封垫的安装过程当中由于工作的失误而导致的密封垫的损坏,轴套的锥形铝垫,一种情况下在安装的过程当中密封垫的螺栓力受力不够均匀,密封垫由于变形紧密的和轴贴合在一起;另外一种情况是高温的长期作用,密封垫出现老化的情况。

  三.提高化工机机械密封性能的措施

  1.机械密封结构的选取

  通常情况下,现在应用的结构主要有内装式和外装式、内流式和外流式、旋转式和静止式、单弹簧式和多弹簧式、单端面和双端面、非平衡式和平衡式六种分类,其都有和自己相适应的场合。目前市场上大多数机械密封的结构都采取内装端面型,这种结构是比较简单的,在生产上是比较容易的,在强腐蚀性、颗粒性的介质中是都适合的。它在压力低和介质危险的等级低的的情况下适用。

  高性能的机械密封体和内装端面结构的机械密封体在适用范围上正好是互补的,对于出口压力和离心转速都是比较大的,机械密封就被设计成了内流型、静止型等,这样就和高速运转的需求相适应。在设计机械密封装置的时候一是采取在静环处放置弹簧的手段,一种是采取内流型的设计。这些措施都是保证机械密封装置平稳运行的有效措施。

  2.密封材料的选取

  机械密封面是有一定的精度的,而它的精度是由密封面的材料决定的,所以要想机械密封保持一个良好的使用质量,我们就必须保证好密封材料的质量过关,一定做到密封面材料和所要求的精度完美契合。

  2.1 密封面硬材料如何选用

  目前市场上比较广泛的硬材料主要分为四种:第一:金属材料:包括模具钢、铸铁等。金属材料主要适用于油类液体,相对负荷要求比较低的,现在的密封表面中金属材料已经应用的不多了。第二:工程陶瓷类:负荷等级要求中等,在海水和药液的密封中应用的比较多,这种材料的耐腐蚀性很强,但是不耐热,现在碳化硅已经逐渐的代替了工业陶瓷。第三:硬质合金材料:这种材料的主要特点是韧性高、耐腐蚀性强,现在已经成为了最受欢迎的密封面材料。第四:新型陶瓷材料:现在广泛应用的新型陶瓷材料主要有碳化硅,它在硬度上可以和金刚石相媲美,同时还有很强的耐腐蚀性,同时还能在极高的温度下保持优点。

  2.2 密封面软材料如何选用

  在机械密封中应用的最多的软材料是石墨,石墨有很好的润滑性、成本低、化学稳定性强等特点,在使用的时候一般都会根据不同的场合需求对石墨进行热固性树脂的浸渍。聚四氟乙烯中添加石墨粉、玻璃纤维等材料能够对其性能进行改善,同时还保持了耐腐蚀性能,同时软性材料还有工程塑料。在密封面软材料的选用上需要根据实际情况进行,选取适合机械类型和生产需要的材料。

  3.改造机封的冷却水系统

  将原本能力不足的热换器进行技术上的改造,促进其进行技术创新,将热面积进行扩大。将冷却水的管线进行重新配置,改变原有冷却水循环量不足的现象,进一步的提高冷却效果。在原先冷水冲洗管上安置上节流,进行冲洗量和压力的监控,防止冲洗的水量问题引起的不良后果。同时,在进行冷却水系统的改造完成后,要进行冷却系统的正确维护。

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来源:本站原创

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