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特殊工作介质和工作条件用机械密封

发布时间:2022-01-24        发布者:天津科曼


1、 热水泵

    特点:A、东静环均用钛金属制造,其膨胀系数小,与碳化钨接近,易于固装静动环。

           B、采用F4V形密封圈,保证工作温度下辅助密封圈和动静环的追随性。

      C、 采用出口液体冷却后送入密封箱冲洗。

2、 高温泵机械密封泵

      a. 硬对硬密封副

      b. 密封箱冷却保护

3、 高粘度液体密封

    采用刃边密封:刃边尖锐、散热好、略加金力起密封作用、力矩特性稳定

4、 易挥发液体密封

     多点冲洗

     平衡型

     碳化硅和碳石墨配对

5、 含固体颗粒

     考虑结构(双端面、串级)

     冲洗及过滤

     材料选择

     辅助办法(如拌热)

6、 腐蚀性介质

    腐蚀性介质中工作的密封元件,考虑每个零件本身的腐蚀性,并防止组合在一起时产生电偶腐蚀;

    密封主要依赖材料:密封副采用陶瓷、F4、碳石墨、氮化硅、耐蚀硬质合金;辅助密封:F橡胶和F4

    结构上采用外装式密封,弹簧不与介质接触的内装式密封,危险性大的采用双端面密封并引入封液保护。

 

工作条件

特点

对轴封要求

采取措施

温度

高温

材料强度降低,介质汽化、固化、结晶密封环变形,密封圈老化,弹簧失效。橡胶老化,组合环配合松脱

材料耐热耐高温,冷却保证动环高温下滑动性

金属波纹管密封、浸金属碳石墨环和耐高温材料的辅助密封件,密封腔温度的保温与冷却

低温

稳生导致介质汽化和干摩擦;动环润滑性差(大汽水份进入结冰)

材料耐低温,保冷防结冰

金属波纹管密封和耐低温材料,填料压盖和衬套引如干燥气体,封油耐低温

压力

带压

密封环受压变形或碎裂;密封圈容易被挤出

密封环有足够强度和刚度,结构上防变形

采用高强石墨和防变形结构,采用多级密封,加强冷却润滑

真空(负压)

漏入空气形成干摩擦,泄露量大

防外界空气被吸入,保持必要真空度防密封面分开,保证负压工作。

金属波纹管密封、带衬套和冲洗的单端面密封;增强弹簧压力防密封分开,加防转销;提高密封压力,变负压为正压

旋转

高速

动环旋转时弹簧受离心力影响,介质受搅拌摩擦热高,磨损快

端面材料耐高速;犒劳离心力和搅拌影响;零件动平衡防振;冷却和润滑适应高速运转

采用高PV值材料组合(如WC-CSiC-C)和静止型结构,提高零件精度使冷却和润滑充分;采用平衡型密封

正反转

弹簧旋向有影响、零件受冲击,密封面摩擦条件恶劣

要求零件耐磨耐冲击,注意强度设计和加强防转机构,要注意弹簧的旋向

金属波纹管密封较适应或多点布小弹簧结构;静环用防转零件

 

不同工质对密封要求

易汽化

液态烃、液氨、乙醛、异丁烷、丙烯等

沸点低、蒸汽压高

摩擦热易使密封面液膜汽化,容易干运行

摩擦副摩擦系数低;防密封面结冰(大汽侧)

平衡型或两道密封;摩擦副用WC-CSiC-C组合;加强冷却、冲洗措施

石蜡、渣油、沥青、尿素、液硫、酚醛树脂,增塑剂

凝固点高

温度变化引起介质固化,妨碍动环润滑

注意保温;要求冲洗,避免凝固

加强保温措施,采用蒸汽背冷

易结晶

硫胺、磷胺、苛性钠、氢氧化钙、磷酸胺、绿液、丁醇

溶解度变化

温度变化使溶解物析出,导致摩擦副早期损坏

使用硬材料,充分冷却或保温

两道密封和WC-WC硬对硬组合,加强冲洗、冷却或保温,采用单个大弹簧结构,用清水背冷

含固体颗粒

釜底、塔底残油,油浆,原油

汗固体颗粒或杂质浓度大

引起密封件卡堵和磨损

结构上能排除杂质,密封面使用硬材料

两道密封和WC-WC硬对硬组合,采用初滤、旋流分离器、磁性过滤器,考虑冲洗

易聚合

糠醛、甲醛、乙烯、氯乙烯单体、丙烯醛、醋酸乙烯、甲醛水、提余液等

温升引起聚合

摩擦热和搅拌热使温度上升,引起聚合

注意保持温度不超过聚合温度,保证充分冷却,端面使用硬材料

采用两到密封、提高封液量,加强冷却,采用硬质合金环,加强弹簧比压,采用金属波纹管

易溶解

异丙醇(对水)、磺化油(对水)、戊烷(对油)、明矾(对水)、硫酸铜、硫酸钾(对水)、橡胶(对苯、液氨、氨水)、甘油(乙醇)

有溶解性

会使密封圈溶解,使碳石墨的结合材料破坏

要求耐水、油、乙醇等

分别采用耐油橡胶、F4或金属填料;使用填充玻璃纤维的F4,采用WC-WC,注意耐腐蚀性;对苯、氨、氨水不能使用氟橡胶

强腐蚀强氧化

盐酸、硫酸、铬酸

腐蚀性大

接触介质材料要求耐腐蚀

要求材料耐腐蚀

按腐蚀表选用材料

易燃易爆有毒

环已烷、四乙基铅、氢氟酸等

毒性、可燃性

外漏会引起事故

要求收集泄漏液或采取稀释;要防止漏出机外

利用背冷方法捕集或稀释,采用两道密封,利用阻塞使之与外界隔离

高粘度

硫酸、润滑脂、齿轮油、渣油、气缸油、硅油、苯乙烯

粘度高

注意动环润滑性,弹簧易受阻碍,粘度随温度变化,密封面易损坏

密封面采用硬材料,弹簧要能克服阻力,要求加温或加热

采用静止形两道密封或刃边密封;采用WC等硬材料,考虑保温结构

受温度限制

 

 

容易固化、引起腐蚀性增大、聚合、汽化等影响

要求低于或高于某些温度条件

采取相应措施