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机械密封介绍,其中搅拌釜机械密封、凝结水泵机械密封、脱硫泵机械密封
编辑:上海创行实业有限公司   时间:2016-08-03

        机械密封件属于精密、结构较为复杂的机械基础元件之一,是各种泵类、反应合成釜、透平压缩机、潜水电机等设备的关键部件。其密封性能和使用寿命取决于许多因素,如选型、机器的精度、正确的安装使用等。机械密封分为搅拌釜机械密封、凝结水泵机械密封、脱硫泵机械密封等

  应注意问题

  1、安装时注意事项

  a、要十分注意避免安装中所产生的安装偏差

  (1)上紧压盖应在联轴器找正后进行,螺栓应均匀上支,防止压盖端面偏斜,用塞尺检查各点,其误差不大于0.05毫米。

  (2)检查压盖与轴或轴套外径的配合间隙(即同心度),四周要均匀,用塞尺检查各点允差不大于0.01毫米。

  b、弹簧压缩量要按规定进行,不允许有过大或过小现象,要求误差2.00毫米。过大会增加端面比压,另速端面磨损。过小会造成比压不足而不能起到密封作用。

  c、动环安装后髯保证能在轴上灵活移动,将动环压向弹簧后应能自动弹回来。

  2、拆卸时注意事项

  a、在拆卸机械密封时要仔细,严禁动用手锤和扁铲,以免损坏密封元件。可做一对钢丝勾子,在对自负盈亏方向伸入传动座缺口处,将密封装置拉出。如果结垢拆卸不下时,应清洗干净后再进行拆卸。

  b、如果在泵两端都用机械密封时,在装配,拆卸过程中互相照顾,防止顾此失彼。

  c、对运行过的机械密封,凡有压盖松动使密封发生移动的情况,则动静环零件必须更换,不应重新上紧继续使用。因为在之样楹动后,摩擦副原来运转轨迹会发生变动,接触面的密封性就很容易遭到破坏。

        机械密封件正常运行和维护

  1、启动前的准备工作及注意事项

  a、全面检查机械密封,以及附属装置和管线安装是否齐全,是否符合技术要求。

  b、机械密封启动前进行静压试验,检查机械密封是否有泄漏现象。若泄漏较多,应查清原因设法消除。如仍无效,则应拆卸检查并重新安装。一般静压试验压力用2~3公斤/平方厘米。

  c、按泵旋向盘车,检查是否轻快均匀。如盘车吃力或不动时,则应检查装配尺寸是否错误,安装是否合理。

  2、安装与停运

  a、启动前应保持密封腔内充满液体。对于输送凝固的介质时,应用蒸气将密封腔加热使介质熔化。启动前必须盘车,以防止突然启动而造成软环碎裂。

  b、对于利用泵外封油系统的机械密封,应先启动封油系统。停车后最后停止封油系统。

  c、热油泵停运后不能马上停止封油腔及端面密封的冷却水,应待端面密封处油温降到80度以下时,才可以停止冷却水,以免损坏密封零件。

  3、运转

  a、泵启动后若有轻微泄漏现象,应观察一段时间。如连续运行4小时,泄漏量仍不减小,则应停泵检查。 b、泵的操作压力应平稳,压力波动不大于1公斤/平方厘米。

  c、泵在运转中,应避免发生抽空现象,以免造成密封面干摩擦及密封破坏。

  d、密封情况要经常检查。运转中,当其泄漏超过标准时,重质油不大于5滴/分,轻质油不大于10/分,如2-3日内仍无好转趋势,则应停泵栓查密封装置。

  密封”在我国的发展源远流长,古人曾经用棉、麻等纤维来做提水机械的密封件,而国外到1782年才使用填料。密封的重要性,在这里就不多说了,如今国外已经出现研究密封规律、密封装置设计技术和应用科学原理的学科——“密封学”,科研院校也有专门研究密封学的专业课程,而在我国,迄今为止,据我所知,大学里有流体力学和液压传动等课程,但还没有一个专门研究密封的“密封系”,所以我们的研究水平与国外相比,还是有所差距的。

  密封所设计的专业领域非常多,除了材料和机械方面,还有力学(包括流体力学、边界层理论等等)、摩擦学、自动控制等等。所以对密封来讲,研究难度也是相对较大的。国内密封行业的水平,个人认为与国外相比差距应该不少于50年。

关于密封原理

  想学习密封,就一定要先了解泄漏,泄漏的原理了解了,那相对应密封的机理也就有了。泄漏无外乎有三种——

  一是穿漏,也就是密封面间隙间的泄漏

  二是渗漏,也就是密封的流体通过密封件材料的毛细管的泄漏

  三是扩散,是指在浓度差的作用下,密封介质通过间隙或材料的毛细管发生的物质传递。

关于密封方法

  密封方法大致有这么几种——

  1.尽量减少设置密封的部位

  2.堵塞和隔离

  3.引出或注入

  4.增加泄漏阻力

  5.在通道中增设做功元件 6.多种密封方法组合

常见的密封形式

  垫片密封、填料密封、机械密封、非接触型密封以及注剂式带压堵漏是常见的密封形式。其中填料密封应该算是最常见的,它还包括软填料密封、硬填料密封和成型填料密封。成型填料密封包括我们常见的O形圈、Y形圈、油封等等。非接触型密封包括间隙密封、迷宫密封、浮动密封、动力密封、磁流体密封和全封闭式密封。

  常用垫圈性能---及新材料和新技术

  一) 常用垫圈性能

  使用阀门时,往往根据具体情况,更换原带垫圈。常有垫圈有:橡胶平垫圈、橡胶O形圈、塑料平垫圈、聚四氟乙烯包垫圈、石棉橡胶垫圈、金属平垫圈、金属异形垫圈、金属包皮垫圈、波形垫圈、缠绕垫圈等。

  (1) 橡胶平垫圈:变形容易,压紧时不费力,但耐压、耐温能力都较差,只用于压力低、温度不高的地方。天然橡胶有一定耐酸碱性能,使用温度不宜超过60℃;氯丁橡胶也能耐某些酸碱,使用温度80℃;丁腈橡胶耐油,可用至80℃;氟橡胶耐腐蚀性能很好,耐温性能也比一般橡胶强,可在150℃介质中使用。

  (2) 橡胶O形垫圈:断面形状是正圆,有一定的自紧作用,密封效果比平垫圈好,压紧力更小。

  (3) 塑料平垫圈:塑料的最大特点是耐腐蚀性好,大部分塑料耐温性能不好。聚四氟乙烯为塑料之冠,不但耐腐蚀性能优异,而且耐温范围比较宽阔,可在-180℃~+200℃之内长期使用。

  (4) 聚四氟乙烯包垫圈:为了充分发挥聚四氟乙烯的优点,同时弥补它弹性较差的缺点,做成聚四氟乙烯包裹橡胶或石棉橡胶的垫圈。这样,既同聚四氟乙烯平垫圈一样耐腐蚀,又有良好的弹性,增强密封效果,减小压紧力。其断面形状如图4-20所示。

  (5) 石棉橡胶垫圈:由石棉橡胶板剪成。它的组分是60~80%的石棉和10~20%的橡胶,以及填充剂、硫化剂等。它有很好的耐热性、耐冷性、化学稳定性,而且货源丰富,价格便宜。使用时,压紧力不必很大。由于它能粘附金属,所以最好表面涂一层石墨粉,以免拆卸时费劲。

  石棉橡胶板有四种颜色:灰色,用于低压(牌号XB-200,耐压≤16公斤/平方厘米,耐温200℃) ;红色,用于中压(牌号XB-350,耐压可达40公斤/平方厘米,耐温350℃) ;紫红色,用于高压(牌号XB-450,耐压100公斤/平方厘米耐温450℃) ;绿色,用于油类,耐压性能也很好。

  (6) 金属平热圈:铅,耐温100℃;铝430℃;铜315℃;低碳钢550℃;银650℃;镍810℃;蒙乃尔(镍铜)合金810℃,不锈钢870℃。其中铅耐压能力较差,铝可耐64公斤/平方厘米,其他材料可耐高压。

  (7) 金属异性垫圈:

  透镜垫圈:有自紧作用,使用于高压阀门。

  椭圆形垫圈:也属于高压自紧垫圈。

  锥面双垫圈:用于高压内自紧密封。

  此外,还有方形、菱形、三角形、齿形、燕尾形、B形、C形等,一般只在高中压阀门中使用。

  (8) 金属包皮垫圈:金属既有良好的耐温耐压性能,又有良好的弹性。包皮材料有铝、铜、低碳钢、不锈钢、蒙乃尔合金等。里面填充材料有石棉、聚四氟乙烯、玻璃纤维等。

  (9) 波形垫圈:具有压紧力小,密封效果好的特点。常采用金属与非金属组合的形式。

  (10) 缠绕垫圈:是把很薄的金属带和非金属带紧贴在一起,缠绕成多层的圆形,断面呈波浪状,有很好的弹性和密封性。金属带可用08钢、0Cr13、1Cr13、2Cr13、1Cr18Ni9Ti、铜、铝、钛、蒙乃尔合金等制作。非金属带材料有石棉、聚四氟乙烯等。

  以上,讲述密封垫圈性能时,列举了一些数字。必须说明,这些数字跟法兰形式、介质情况和安装修理技术等有密切的关系,有时可以超过,有时达不到,而且耐压和耐温性能,也是互相转化的,例如温度高了,耐压能力往往降低,这些细微的问题,只能在实践中体会。

  二) 新材料和新技术

  以上介绍的密封垫圈还很不全面,况且密封技术正处于迅猛发展中。下面举例介绍几项新材料和新技术。

  (1) 液体密封:随着高分子有机合成工业的迅猛发展,出现了液态密封胶,使用于静密封;这项新技术,通常叫做液体密封。液体密封的原理,是利用液态密封胶的粘附性、流动性和单分子膜效应(越薄的膜自然回复倾向越大) ,在适当压力下,使它象垫圈一样地起作用。所以对使用着的密封胶,也叫做液体垫圈。

  (2) 聚四氟乙烯生料密封:聚四氟乙烯也是高分子有机化合物,它在烧结成制品之前,叫做生料,质地柔软,也有单分子膜效应。用生料做成的带叫生料带,可以卷成盘长期保存。使用时能自由成形,任意接头,只要一有压力,便形成一个均匀地起着密封作用的环形膜。作为阀门中阀体与阀盖间的垫圈,可在不取出阀瓣或闸板的情况下,撬开一缝隙,塞进生料带去就行了。压紧力小,不粘手,也不粘法兰面,更换十分方便。对于榫槽法兰最适宜。聚四氟乙烯生料,还可做成管形和棒状,作密封用。

  (3) 金属空心O形圈:弹性好,压紧力小,有自紧作用,可选用多种金属材料,从而在低温、高温和强腐蚀性介质中都能适应。

  (4) 石墨板密封圈:在人们印象中,石墨是脆性物质,缺乏弹性和韧性,但经过特殊处理的石墨,却是质地柔软,弹性良好。这样,石墨的耐热性能和化学稳定性,便可以在垫圈材料中得以显示;而且这种垫圈压紧力小,密封效果异常优越。这种石墨还能做成带,跟金属带配合,组成性能优异的缠绕垫圈。石墨板密封圈和石墨----金属缠绕垫圈的出现,是高温抗腐蚀密封的重大突破。这类垫圈,国外已经大量生产和使用。


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