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在工业应用领域中,密封是指用于防止液体或气体等流体从机械设备缝隙相邻结合面间泄漏,以防止外界杂质如灰尘水分等侵入机械设备内部的零部件。根据密封工作时零件间是否运动可将密封分为静密封和动密封两大类。密封工作时,零件相对运动的是动密封,相对静止的是静密封。
机械密封是一种动密封,由至少一对垂直于旋转轴线的端面组成,在流体压力和补偿机构弹力(或磁力)的作用以及辅助密封圈的配合下,保持端面贴合并相对滑动而构成的防止流体泄漏的装置。机械密封安装于主机设备的腔体和伸出腔体的旋轴之间,起密封作用,机械密封广泛应用国内外的石油化工、油气输送、、电力、水电、制药、冶金、食品、船舶、航天航空、等各个领域。
机械密封是一种通用的轴封装置,密封效果好,可达到介质无泄露,在普通泵中一般可运行1~2年或更长时间。用来减少机器的内漏、外漏和穿漏,提高机器容积效率。减少摩擦损失,提高机器的机械效率。例如,将双端面密封改为单端面密封、非平衡型改为平衡型、双支承减底泵封闭一端(所谓砍头泵)减少密封都能减少摩擦损失,提高机械效率。
合适的端面冲洗是提高离心泵机械密封耐久性的重要辅助措施之一,对炼油厂中热油泵轴密封的效果更为明显。此外,对于那些润滑性差、易挥发的液态烃轴封,为迅速带走热量防止液膜汽化,则不得不采用冲洗措施。为什么机械密封要经常进行冲洗呢?
1.冲洗以散热。须控制液封产生的热量。这可以通过用液体冲洗密封腔以带走热量并控制温度上升而实现。
2.降低液温。在某些情况下,液温过高以致影响了密封性能。在此类情况下,须降低温度以提高液体的性能。
脱硫循环泵中主要腐蚀物为氯离子,由于氯离子有强还原性,对于机械密封材料介质有侵蚀作用,使机械密封件发生表面腐蚀。密封材料介质为石灰石和石膏浆液,固体含量(质量百分比)在35%左右;温度控制在70℃以内;压力低于0.8MPA;ph值在4—8之间;氯离子含量小于0.04%。其中氯离子的腐蚀厉害时可以穿透机械密封件。更严重的是异种金属在介质里共同作用,引起电化学性的侵蚀。导致镶环固定不牢。
密封面长期处于摩擦或者冷却水供给快速停止供给或者有杂质进入密封面等情况,开始就会导致环表面出现竖向方向的小裂纹。这样就使得摩擦环磨损而导致密封面泄漏快速的增多。摩擦增多而引起的摩擦热量会超过橡胶用品的许可温度从而导致橡胶用品的急速老化或者裂开或者失去橡胶弹性等。逐渐导致密封失效。这种原因导致的密封失效主要归因于摩擦力过大。在使用过程中要注意保养,降低摩擦,多加大通风散热。使密封面保持常温状态。
材料如果本身耐摩擦性能差、摩擦系數较大、端与面的比压大或者密封面有颗粒进入等都会使密封面磨损严重,导致密封失效。
机械密封是一种比较严密的设备。它的使用寿命的长短与它的设计、安装、使用等都密切相关。另外在使用过程中的定期保养与维护也非常重要。根据调查分析。脱硫循环泵的机械密封失效的主要原因归结为四种:(1)冲洗液中断等操作问题;(2)机械安装与设计不合理;(3)流体回路不畅如负压不足等;(4)密封材料选择不恰当。
安装时必须注意的事项:1、部件的确认把机械密封安装到机器上时,安装前要很好的与总装配图相对照,确认零件是否已准备齐全,这时要注意密封磨擦副密封面、密封圈等有无伤痕、缺损等异常现象,还要注意与填料、密封圈(O环)等相接触的轴或轴套表面、法兰等部件上有无伤痕,若发现有异常的现象,则必须更换或修理后再使用。在实际进行安装时,不要将超过需要的零件带到现场,这样,安装完毕后零件如有剩余,则是安装时有了漏装的地方;若零件不足,则意味着不必要的地方也组装上了零件,这也就起到了在安装时自检的作用。(有人认为一个好的装配工是不需要图纸和其它标记,这是错误的。那他只是个熟练工不是个好检修工)2、安装位置安装要领随机械密封型式、机器种类的不同而不同。这里不再赘述。安装时技术要求机械密封是属于较高精度的机械部件,对其正确的安装与操作对它的使用寿命有大大的影响。我们一般按照石油化工部规定的标准。
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