11種典型非標釜用機械密封裝置

11種典型非標釜用機械密封裝置

標準釜用機械密封是在多年來現場及工業應用中取得較好密封效果的結構。但標準釜用機械密封的使用範圍受到一定限制。隨著石油、化工、化纖工業的飛速發展,攪拌裝置的使用範圍不斷擴大,釜內反應速度的加快,攪拌軸徑加大,出現了反應釜高壓化的趨勢。要適應高參數、大直徑、強腐蝕等各種反應釜的需求,還要開發各種非標釜用機械密封裝置。以下列舉幾種典型釜用機械密封裝置的結構,並加以分析,可共設計和選用人員參考。

一、可做支點的反應釜機械密封

該密封設計成軸向雙端面(BB型),可用於小於等於1.6MPa的使用壓力,機械密封裝置設計為組合集裝式結構,自成一體,可在安裝前調試好。軸套上部裝有一套雙列圓錐滾子軸承,不僅使密封靠近軸承,為密封平穩運轉創造了良好的條件,且該軸承能做為反應釜的一個支點,承受軸向力和徑向力,大大簡化了反應釜的結構。安裝時,先裝入法蘭底部的密封圈和軸間處的密封圈,然後將密封整體裝入軸上,連接下部密封箱體法蘭螺栓後,再擰緊軸上的圓螺母將軸套固定於軸上,機械密封便全部安裝完畢。釜口法蘭底部和軸肩下部裝有支承機構,檢修時,軸不用放到釜底,而由支承機構承重,檢修完畢後,將軸提起幾毫米即可投入使用。

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二、中壓雙軸套反應釜用機械密封

該密封裝置除具有圖2所示密封裝置相同的組合集裝式結構、做為反應釜的一個支點承受軸向力和徑向力結構、及底部軸支承結構外,密封結構上更適合中壓反應釜使用。該密封的動環密封圈和靜環密封圈設計成在同一徑向尺寸上,使動、靜環的受力合理,減小了環的變形,使密封可用於壓力小於等於6.4MPa的中壓環境。靜環密封圈設計在靜環底部,使釜內介質只與靜環和靜環底部的底托盤接觸,減少了介質與其他靜止部件的接觸機率。密封設有雙軸套,下軸套也稱平衡套,其軸套外徑設計成密封的平衡直徑,使密封結構簡單、合理。平衡套與介質接觸,可按介質特性選擇耐腐蝕材料,而上軸套由於不與介質接觸,可選擇普通碳鋼材料,降低了成本。靜環底部的底托盤可根據需要設計成帶冷卻水夾套的結構,通入冷卻水以改善密封的工作環境。密封液由下靜環底部通入,環繞靜環底部一週後,由靜環外圈的四個通孔引入密封腔,最後通過上靜環導出。密封液在密封腔以最大行程通過上、下兩靜環,達到最佳潤滑冷卻效果,以帶走更多的摩擦熱。該密封現場使用效果良好,並獲專利(專利申請號:93211006.1)。

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三、為耐腐蝕雙端面反應釜用機械密封

該密封設計成軸向雙端面(UU型),可用於使用壓力小於等於1.6MPa的場合。密封採用組合集裝式結構,能做為支點承受軸向力和徑向力。其特點是全部密封圈採用耐腐蝕的聚四氟乙烯材料,靜環密封圈及軸套密封圈採用四氟0形圈結構,動環密封圈採用四氟V形圈結構。而上、下端面密封環則根據是否與介質接觸採用了不同的結構和組對材料,下靜環採用氧化鋁陶瓷材料,下動環和上靜環採用浸漬樹脂的碳石墨材料,上動環採用不鏽鋼表面噴塗氧化鉻的複合材料。由於採取了各種耐腐蝕措施,可用於各種腐蝕性強且要求密封嚴格的場合。該密封外側設有冷卻水夾套,夾套冷卻水由下靜環兩密封圈中間引入,改善了下端面的冷卻效果。該密封使用效果穩定、可靠,深受廣大用戶歡迎。

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四、串連安裝的反應釜用機械密封

該密封裝置下密封摩擦副位於釜內,結構簡單,尺寸緊湊,可用於壓力、溫度不高,但要求密封嚴密、可靠的場合。密封液壓力可設計成等於或略低於釜內壓力,而高於大氣壓力。密封液既起到對上、下密封端面潤滑冷卻的效果,又使下密封在較小壓差下工作,改善了下密封的工作條件。上密封在正常情況下只對清潔的密封液起密封作用,當下密封失效時,起備用密封的作用。該密封裝置上部裝有一組角接觸球軸承,當載荷不大時,可做為支點承受軸向力和徑向力。

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五、面對面安裝的釜用機械密封

該密封結構緊湊,靜環採用浸漬樹脂石墨,兩端均為密封端面,動環採用碳化硅材料,其彈簧只與密封液接觸而不與介質接觸,避免了介質對彈簧的腐蝕。密封上端有一組角接觸球軸承,可作為支點承受軸向力和徑向力。密封下部裝有帶冷卻水的法蘭,改善了密封的工作環境。若密封出現洩漏,可通過密封底部的盛液環收集,並定時排出。該密封可用於壓力小於等於1.6MPa,溫度小於等於150 0C,轉數小於等於1000r/min,軸徑小於等於65mm的場合。

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六、下攪拌聚合釜金屬波紋管機械密封

該密封在一90℃低溫工況下使用。其最高使用壓力為1.6MPa,最高轉速為300r/min。該密封動環採用整體碳化硅材料,靜環採用浸銻石墨材料,靠密封圈鑲嵌在擠壓成型的金屬波紋管的一端,金屬波紋管的固定端與殼體法蘭連接。兩套密封串連安裝,所有輔助密封圈採用柔性石墨。金屬波紋管使密封在低溫下能保持良好的浮動,其剛性起彈性元件的作用。

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七、下攪拌徑向雙端面釜用機械密封

該密封可使用在介質壓力小於等於1.7MPa,介質溫度小於等於1200℃,軸轉速小於等於60r/min的場合。密封上部帶有如圖1-9所示的停車密封,開車時,軸被抬起,安裝在密封法蘭(件3)上的0形圈(件1)與定心錐體(件2)分開,徑向雙端面機械密封處於工作狀態;停車時,軸落下,定心錐體(件2)與密封法蘭(件3)接觸,0形圈(件1)起密封作用。

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八、醫藥工業中無菌環境用雙端面釜用機械密封

密封為串聯佈置,適用參數為:壓力0.3~0.4MPa;溫度130~140℃;轉速<200r/min。該密封的主要特點是,介質端密封件沒有利於細菌生長的死區(狹小間隙)。主密封摩擦副伸入釜內,配合間隙最小,配合面減至最少,並且與介質接觸的表面都經拋光,因此細菌在此很難生長。

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九、臥式側裝釜用機械密封

該密封適於較長的攪拌軸、高溫工況及溫度變化較大的臥式釜。為避免軸產生的較大伸長由機械密封件承受和補償,在密封殼體外,設置一金屬波紋管作為膨脹節,以承受攪拌軸承端的軸向延伸。它與軸承、殼體和釜口法蘭聯接,這樣,密封殼體便可隨著軸作軸向與徑向位移。同時,依靠安置在殼體內與補償環外圓上的0形密封圈,保證了有效的密封。在密封的外側,配置一冷卻法蘭套,用循環的冷卻水帶走密封腔內的熱量,在高溫條件下有效地保護了輔助密封圈。

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十、允許有更大的軸向位移反應釜的雙端面機械密封

也是用於臥式反應釜的雙端面機械密封,這種結構允許有更大的軸向位移。

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十一 、臥式反應釜水平安裝帶停車密封的雙端面機械密封

使用參數為:壓力0.5MPa;溫度60℃;轉速495r/min。這種停車密封只能用於在停車期間釜內物料不稠、不變硬的情況下。停車密封由合成橡膠氣胎、定位環等組成氣動密封,停車時作靜密封用。由氣動或液壓驅動,驅動壓力高於釜內壓力。使用時,攪拌軸必須是靜止的。當機械密封發生故障時,不必排除釜內物料,使用停車密封即可檢修。

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