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文档简介
机械密封知识目录一、机械密封的定义及工作原理二、机械密封的基本类型三、机械密封的材料四、密封泄漏原因分析及判断五、密封辅助系统六、安装机械密封的技术要求七、盘根填料八、油封和防尘密封常用泵与机械密封对照表(沈阳水泵厂)45密封55密封65密封70密封90密封50Y-6060Y-100*280AY-100*2100Y-120*2250Y-15050Y-60*280Y-100*265AY-100*2150Y-150150Y-150*260Y-100100Y-75100AY-120
200Y-150*280Y-60100Y-120200AY-75
150AY-5080Y-100150Y-75150AY-75
150AY-150C100Y-6040AY-40*2
100AY-120*240Y-40*265AY-100
200AY-15065ⅠY-100*250AY-60*2
200AY-150*280ⅠY-8080AY-100
150AY-150*280ⅠY-12580AY-60
250AY-150100AY-60龙岩100AY-60沈阳
250AY-80
50AY-60
65AY-60
一、机械密封的定义及工作原理1.1机械密封的基本结构、作用原理机械密封是一种依靠弹性元件对静、动环端面密封副的预紧和介质压力与弹性元件压力的压紧而达到密封的轴向端面密封装置,这种装置称为机械密封。机械密封也叫端面密封。机械密封通常由动环、静环、压紧元件和密封元件组成。其中动环和静环的端面组成一对摩擦副,动环靠密封室中液体的压力使其端面压紧在静环端面上,并在两环端面上产生适当的比压和保持一层极薄的液体膜而达到密封的目的。压紧元件产生压力,可使泵在不运转状态下,也保持端面贴合,保证密封介质不外漏,并防止杂质进入密封端面。1.2机械密封的基本组成构成机械密封的基本元件有:端面密封副(静环1和动环2)、弹性元件(如弹簧4)、辅助密封(如O型圈8、9和10)、传动件(如传动销3和传动螺钉6)、防转件(如防转销11)和紧固件(如弹簧座5、推环13、压盖12、紧定螺钉6与轴套14)。图4-1典型机械密封示意图1-静环,2-动环3-传动销,4-弹簧,5-弹簧座,6-紧定螺钉,7-传动螺钉,8、9、10-O形环,11-防转销,12-压盖,13-压环,14-轴套Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ——泄漏点
1.3机械密封各个部件的作用:1)端面密封副(动环和静环)是机封组成的核心,动环与静环之间的密封:是靠弹性元件(弹簧、波纹管等)和密封液体压力在相对运动的动环和静环的接触面(端面)上产生一适当的压紧力(比压)使两个光洁、平直的端面紧密贴合;端面间维持一层极薄的液体膜而达到密封的作用。这层膜具有液体动压力与静压力,它起着平衡压力和润滑端面的作用。2)弹性元件(弹簧、波纹管等)为主要零件的缓冲补偿机构,是机封保证密封可靠性的重要条件。①预紧作用:使动静环端面保持贴合;②减振作用:轴的振动如果不加缓冲地直接传递到密封端面上,那么密封端面就不能始终保持贴和而使泄漏量增加;③缓冲补偿作用:若给摩擦副施加过大的轴向载荷而导致密封端面严重磨损,若无缓冲补偿机构,势必会造成端面的间隙越来越大,泄漏量增加。故机封都采用弹性元件和辅助密封圈建立缓冲补偿机构,以缓冲振动、磨损给端面带来的不良影响。3)辅助密封圈(O形、V形、楔形环等异形密封圈)是解决密封端面以外的微动密封问题中所不可缺少的组成部分,同时也起到浮动和缓冲的作用。材料要耐热、耐寒并与介质有相容性(橡胶、石棉、膨胀石墨等)。4)传动件(传动销、传动环、传动座、传动套、传动键、传动凸耳或牙嵌联合器)将轴的转距传递给动环的作用。其材料要求具有耐蚀、耐磨额的作用。5)固紧件(紧定螺钉、弹簧座、压盖、组装套、轴套)起到静、动环的定位、固紧和盛装的作用。要求:①定位准确,保证摩擦副密封面处于正确的位置,并且保持良好的弹簧比压;②拆装方便,容易定位,能重复使用,与辅助密封配合应注意有安装密封环的倒角和环的压弹量。
1.4机械密封几个泄漏点:五个泄漏渠道:
①、静环与动环的端面之间—Ⅰ:旋转动密封,主要泄漏通道;②、静环与密封压盖之间—Ⅱ:静密封;③、动环与旋转轴(轴套)之间—Ⅲ:静密封;④、密封压盖与壳体之间—Ⅳ:静密封;
⑤、轴套与轴之间—Ⅴ:静密封
(l)轴套与轴间的密封;
(2)动环与轴套间的密封;
(3)动、静环间密封;
(4)对静环与静环座间的密封;
(5)密封端盖与泵体间的密封。一般来说,轴套外伸的轴间、密封端盖与泵体间的泄漏比较容易发现和解决,但需细致观察,特别是当工作介质为液化气体或高压、有毒有害气体时,相对困难些。其余的泄漏直观上很难辩别和判断,须在长期管理、维修实践的基础上,对泄漏症状进行观察、分析、研判,才能得出正确结论。
二、机械密封的基本类型2.1、机械密封的分类a)普通型机械密封通常按密封头安装位置分为:内装式和外装式b)按介质作用在密封端面上的压力卸荷程度分为:平衡型和非平衡型、c)按弹性元件的结构和布置分:单弹簧、多弹簧、波纹管、膜片等d)按密封头和密封面的数目分:单端面和多端面(双端面)2.2机械密封的基本型式
机械密封的基本型式有:a)内装式b)外装式c)内流式d)外流式e)旋转式f)静止式g)非平衡式h)平衡式i)单弹簧式
图4-2机械密封的基本型式返回j)多弹簧式k)双端面(背靠背)l)双端面(面对面)m)多端面(中间环)n)径向双端面o)多级(两级)p)波纹管密封
图4-2机械密封的基本型式(续)返回1)接触式、非接触式和半接触式机封普通机封大都是接触式机封(h<2μm),而可控间隙机封是非接触式密封。半接触式机封通过改变载荷系数可以是接触式也可以是非接触式。接触式机封是指密封面微凸体接触的机封密封面间隙h=0.5~2μm;非接触式机封是指密封面微凸体不接触的机封,密封面间隙对于流体动压密封h>2μm,对流体静压密封h>5μm。接触式机封的摩擦状态为混合摩擦和边界摩擦,而非接触式机封的摩擦状态为流体摩擦、弹性流体动压润滑。
2)内装式和外装式机封
弹簧和动环安装在密封箱内与介质接触的密封为内装式密封(图4-2a);弹簧和动环在密封箱外不与介质接触的密封为外装式密封(图4-2b)。前者可以利用密封箱内介质压力来密封使用工作条件广泛;后者用于高粘度和易结晶的介质,工作压力较低的场合。3)内流式和外流式机封介质泄漏方向与离心力方向相反的密封为内流式密封;介质泄漏方向与离心力方向一致的密封为外流式密封。由于内流式密封中离心力阻止泄漏流体,其泄漏量较外流式为少;前者用于高压,而后者最高压力≤1~2MPa。(图4-2c及图4-2d)4)弹簧静止式和旋转式机封弹簧不随轴一起旋转的密封为静止式密封(图4-2e);弹簧随轴一起旋转的密封为旋转式密封(图4-2f)。由于静止式密封的弹簧不受离心力影响,常用于高速机封中而旋转式机封不适用于高速(V>20~30m/s)机封。5)平衡型和非平衡型机封
介质作用于单位密封面上的轴向压紧力小于密封室内介质压力的密封为部分平衡型密封(图4-2g);介质作用于密封面上的轴向压紧力大于或等于密封室内介质压力的密封为非平衡型机封(图4-2h)。前者密封端面上所受的作用力随介质压力的升高而变化较小,故适用于高压密封;后者密封端面所受的作用力随介质压力的变化较大,故适用于低压密封。还有介质对密封面无轴向压紧力或介质对密封面为推开力的密封为完全平衡型或过平衡型密封。该密封属于非接触式中的流体静压密封。6)单弹簧式和多弹簧式机械密封只有一个集中大弹簧的机械密封为大弹簧型密封(图4-2i);沿圆周点布许多弹簧的密封为多弹簧式机械密封(图4-2j)。前者用于小直径(≯φ80~150mm轴径)低速密封;后者用于大轴径、高速密封。但在腐蚀介质和有固体颗粒介质的场合下,小弹簧结构因易腐蚀和堵塞而失效。
7)单端面、双端面及多端面密封只有一对摩擦副的密封为单端面密封(图4-2a~j);由两对摩擦副在密封箱内组成的密封为双端面密封(图4-2k、l);由两个以上端面组成的密封为多端面密封(图4-2m)。单端面密封结构简单,是最常用的密封型式。因特殊需要或单端面密封不能满足要求时则采用多端面密封。双端面密封有轴向双端面密封和径向双端面密封(图4-2n)。沿径向布置的双端面密封结构较轴向双端面密封紧凑。轴向双端面密封有背对背或面对面布置的结构(图4-2k、l)。此外,还有串联布置的双密封(图4-2o)。中间环密封属于多端面密封,旋转的中间环密封,用于高速下低PV值。不转的中间环密封用于高温和高压下减少力变形和热变形。此外,还有推环(弹簧加载推环)式机械密封(图4-2a~o)和波纹管密封(图4-2p)。
下面给出几种典型的密封结构型式:图4—2(1)内装内流多弹簧旋转接触式机械密封
图4—2(2)内装内流多弹簧静止接触集装式机械密封
图4—2(3)内装内流多弹簧旋转接触集装式机械密封
图4—2(4)外装外流多弹簧旋转接触式机械密封
图4—2(5)双端面波纹管接触集装式机械密封
图4—2(6)内装内流双端面单弹簧接触式机械密封
图4—2(7)内装内流单端面单弹簧集装接触式机械密封
图4—2(8)内装内流单端面单弹簧集装接触式机械密封
波纹管密封系列特点功能系列拥有多种型式密封,适用范围广法兰联接简单的结构保证最高的安装精度,包括同轴度、垂直度等平垫密封技术成熟,安全可靠,环境适应能力强静止型消除离心力对弹性元件影响,适合更高速度要求多弹簧“O”型圈型“O”型圈密封多弹簧补偿性能好,端面载荷均匀整体端面抗变形能力强多弹簧优良的轴向补偿能力保证端面具有良好动态性能;整体端面刚性强,温升均匀,保证端面永久的平直;“O”型圈密封结构简单,密封可靠;配以大平衡系数,设计更适合密封轻烃、轻油等轻组分介质。温度最低-40℃最高220℃压力最高4.0Mpa,不适合负压及抽空状态下工作速度最高50m/s或不超过10000rpm多弹簧“V”型圈型“V”型圈密封多弹簧补偿性能好,端面载荷均匀整体端面抗变形能力强复合传动摩擦阻力更小,传动力更均匀采用聚四氟乙烯制造的“V”型密封圈使DTM-BV型密封具有极强的环境适应能力。温度最低-75℃最高220℃压力最高4.0MPa,不适合负压及抽空状态下工作速度最高50m/s或不超过10000rpmDTM-BW型特点及性能“O”型圈密封外置多弹簧不受介质影响,补偿性能优良整体端面硬质材料制造,刚性更好强制内冷结构简单,效率更高DTM-BW型密封采用外置弹簧设计避免了介质对弹簧的任何影响,使弹簧永远保持最佳工作状态,保证端面在粘稠、脏污等环境中紧密的贴合,而具有极强的环境适应能力,适用于密封中高粘度介质,尤其适合密封石油产品中的重组份介质,如含水原油、渣油等。温度最低-40℃,最高220℃压力最高4.0Mpa,不能在负压及抽空状态下工作速度最高8000rpm或不超过40m/s波纹管机械密封是以环状金属薄片组焊作为弹性元件和隔离元件,从而实现密封的部件。原理--波纹管机封的定义波纹管密封型特点及性能波纹管密封动态性能好,适合高温环境强制内冷结构简单,效率更高为DM系列中的高温型密封。DBM-B-1型密封采用超薄双层双“S”型焊接金属波纹管作为弹性部件,所使用材料广泛,环境适应能力强,并具有优异的高温性能。温度最低-75℃,最高400℃压力最低-0.1Mpa(真空)最高2.5Mpa。速度最高30m/s或不超过6000rpm三、机械密封的材料端面材料:
浸呋喃树脂石墨、浸锑石墨、碳化硅、镍基硬质合金、钴基硬质合金辅助密封材料:
聚四氟乙烯、柔性石墨、铝、铜结构件及波纹管材料:
0Cr18Ni9、2Cr13、0Cr17Ni12Mo2(316)、4J42、4J43、00Cr17Ni14Mo2(316L)、HastalloyC、Inconel718(GH4169)机械密封的材料——端面S浸呋喃树脂石墨:耐酸碱、适用温度小于160℃C浸铜石墨:耐高温、适用温度小于400℃T浸锑石墨:耐高温、适用温度小于450℃G反应烧结碳化硅:耐高温、腐蚀、适用温度小于1000℃Z常压烧结碳化硅:耐高温、腐蚀、适用温度小于1000℃U镍基硬质合金:耐高温、耐酸、适用温度小于400℃W钴基硬质合金:耐高温、耐碱、适用温度小于400℃机械密封的材料8-0Cr18Ni9——中等腐蚀、适用温度小于260℃6-00Cr17Ni14Mo2(316L)——中等腐蚀、适用温度小于260℃1-HastalloyC——强腐蚀、适用温度小于260℃5-AM350——不耐蚀、适用温度小于350℃9-Inconel718(GH4169)——中等腐蚀、适用温度小于350℃四、泄漏原因分析及判断
1、安装静试时泄漏。机械密封安装调试好后,一般要进行静试,观察泄漏量。如泄漏量较小,多为动环或静环密封圈存在问题;泄漏量较大时,则表明动、静环摩擦副间存在问题。在初步观察泄漏量、判断泄漏部位的基础上,再手动盘车观察,若泄漏量无明显变化则静、动环密封圈有问题;如盘车时泄漏量有明显变化则可断定是动、静环摩擦副存在问题;如泄漏介质沿轴向喷射,则动环密封圈存在问题居多,泄漏介质向四周喷射或从水冷却孔中漏出,则多为静环密封圈失效。此外,泄漏通道也可同时存在,但一般有主次区别,只要观察细致,熟悉结构,一定能正确判断。
2.试运转时出现的泄漏。泵用机械密封经过静试后,运转时高速旋转产生的离心力,会抑制介质的泄漏。因此,试运转时机械密封泄漏在排除轴间及端盖密封失效后,基本上都是由于动、静环摩擦副受破坏所致。引起摩擦副密封失效的因素主要有:(l)操作中,因抽空、气蚀、憋压等异常现象,引起较大的轴向力,使动、静环接触面分离;(对安装机械密封时压缩量过大,导致摩擦副端面严重磨损、擦伤;(3)动环密封圈过紧,弹簧无法调整动环的轴向浮动量;(4)静环密封圈过松,当动环轴向浮动时,静环脱离静环座;(5)工作介质中有颗粒状物质,运转中进人摩擦副,探伤动、静环密封端面;(6)设计选型有误,密封端面比压偏低或密封材质冷缩性较大等。上述现象在试运转中经常出现,有时可以通过适当调整静环座等予以消除,但多数需要重新拆装,更换密封。
3.正常运转中突然泄漏。离心泵在运转中突然泄漏少数是因正常磨损或已达到使用寿命,而大多数是由于工况变化较大或操作、维护不当引起的。(1)抽空、气蚀或较长时间憋压,导致密封破坏;(2)对泵实际输出量偏小,大量介质泵内循环,热量积聚,引起介质气化,导致密封失效;(3)回流量偏大,导致吸人管侧容器(塔、釜、罐、池)底部沉渣泛起,损坏密封;(4)对较长时间停运,重新起动时没有手动盘车,摩擦副因粘连而扯坏密封面;(5)介质中腐蚀性、聚合性、结胶性物质增多;(6)环境温度急剧变化;(7)工况频繁变化或调整;(8)突然停电或故障停机等。离心泵在正常运转中突然泄漏,如不能及时发现,往往会酿成较大事故或损失,须予以重视并采取有效措施。
五、机械密封的磨损。1、粘着磨损:两种滑动摩擦副材料表面力互相吸引所形成的。2、磨料磨损:两个粗糙的表面发生碾削作用或由于密封缝隙中外来杂物充做磨料所引起的。3、磨蚀磨损:由于化学腐蚀所引起的缝隙温度高时最容易发生这类磨损。4、表面疲劳磨损:滑动表面的疲劳裂纹和热应力裂纹所引起的。5、冲蚀(刷)磨损:由于液体或气体高速流动产生剥蚀作用造成的。六、机械密封的故障分析1、收集整套密封元件。2、检查磨损痕迹(1)、磨痕变宽:表明电机、泵头严重不对中:原因:(a)轴承损坏(b)轴抖动或轴变形(c)轴弯曲(d)泵气蚀产生振动。(e)联轴器未对中(f)管子严重变形(g)密封静坏倾斜。(2)、磨痕变窄:表明密封超压,密封设计有误,选高压或高温机封。(3)、无磨痕:可能是压盖代替静环与静环背部对磨运转。(4)无磨痕但有亮点:超压或表面粗糙或是压盖压不均匀。3、检查密封面(1)断裂:一般发生在陶瓷环上(2)硬密封面深痕:因为固体颗粒会埋入软密封面内并生成磨削性结晶体磨削硬密封面.4、传动件磨损:脱碳泵机封环传动销的磨损。5、检查弹性元件(1)、弹簧和波纹管断裂。(2)、弹簧卡住。(3)、弹性体断裂、硬化或损坏。6、检查磨擦碰撞情况。一、常见的周期性渗漏
1、泵转子轴向窜动量大,辅助密封与轴的过盈量大,动环不能在轴上灵活移动。在泵翻转时,动、静环磨损,得不到补偿位移。
对策:在装配机械密封时,轴的轴向窜动量应小于0.1毫米,辅助密封与轴的过盈量适中,在保证径向密封的同时,动环装配后保证能在轴上灵活移动(把动环压向弹簧能自由弹回来)
2、密封面润滑油量不足引起干摩擦或拉毛密封端面
对策:油腔内润滑油油面高度应高于动、静环密封面
3、转子周期性振动,原因是定子与上、下端盖未对中或叶轮和主轴不平衡,汽蚀或轴承二、由于压力产生的渗漏
1、高压和压力波造成的机械密封渗漏
由于弹簧比压力及总比压设计过大,密封腔内的压力超过3Mpa时,会使密封端面比压过大,液膜难以形成,密封端面磨损严重,发热量增多,造成密封面热变形。
对策:在装配机械密封时,弹簧的压缩量一定要按规定进行,不允许过大或过小。高压条件下的机械密封应采取措施,为使端面受力合理,可采用硬质合金、陶瓷等耐压强度高的材料,并加强冷却的润滑措施。
2、真空状态运行造成的机械密封泄漏
泵在起、停过程中,由于泵进口堵塞,抽送介质中含有气体等原因,有可能使密封腔出现负压,进而引起密封面干摩擦。
对策:采用双端面机械密封,这样有助于改善润滑条件,提高密封性能。三、由于介质引起的渗漏
介质中颗粒、杂质进入密封面,使密封失效;动、静环辅助密封由于受介质中弱酸、弱碱腐蚀,失去应有功能。
对策:保证下端盖、油室的清洁度,对不清洁的润滑油禁止装配;机械密封油腔内油面线应高于密封面;根据不同介质选用不同结构的机械密封,如对腐蚀性介质,橡胶件应选用耐高温、耐弱酸、弱碱的氟橡胶,在固体颗粒容易进入的位置选用碳化钨对碳化钨摩擦副的机械密封。
四、因其他问题引起的机械密封渗漏
机械密封存在设计、选择、安装等不合理的地方
对策:弹簧压缩量误差应在-2毫米—2毫米之间,过大则增加端面比压,摩擦热量过多,易造成密封面热变形和加速端面磨损,过小则动、静环端面比压不足,不能密封;安装动环密封圈的密封压盖(或壳体)的端面应倒角并修光,以免装配时碰伤动、静环密封圈当密封面摩擦热集聚时,端面间液膜发生局部沸腾。症状
密封发音或冒气(间歇震荡)。静环被咬蚀,产生彗星状纹理过程导致窄环外部切边。硬环发生热裂。端面内部处有石墨粉尘堆积。纠正措施
改善循环状况;校核密封设计参数。汽化(闪蒸)端面间液体不足或无液体。症状
静环有严重的磨损和凹槽。硬环表面有擦亮痕迹,或有径向裂纹(热裂)和变色。胶圈硬化。石墨环有唱片状沟纹。纠正措施
选用平衡型密封;选用导热系数高的硬质材料;检查排气情况;改善循环状况。干运转高黏度液体端面间的剪切应力超过石墨的破坏强度。停泵时,由于温度下降液体黏度增大使泵重新启动出现问题。症状
碳石墨颗粒从端面脱出;硬环有抛光痕迹;在细小间隙中残留石墨颗粒。纠正措施
检查循环情况;采用15~30min的蒸气预热或※低压蒸汽保温。疱疤介质中含有磨削性固体颗粒。症状
固体颗粒残留或堆积在端面和细小间隙等处。纠正措施
采用耐磨材质作为端面;改善循环条件:旋液分离器、外部洁净冲洗……磨粒磨损症状
机泵启动时,密封发生泄漏且泄漏量随时间变化。将端面在平台上轻研,有变形痕迹。纠正措施
自然时效变形,重新研磨;
装配不当,重新仔细装配;
机泵对中不良、轴承损坏,调整机泵。端面变形高温烃常出现结焦故障。液膜泄漏量小时,密封的大气侧就有结焦倾向,它将阻挠端面的追随,并造成端面磨损。症状
固体颗粒集聚在滑动件的大气侧。纠正措施
改软质端面为硬质端面;采用热水、蒸汽或溶剂作为永久性急冷。结焦在振动和腐蚀情况下,使端面失去追随性。微震磨损和电化腐蚀。症状
滑移直径上在滑移辅助密封圈附近出现严重的麻点和腐蚀(腐蚀氧化层无法形成)。纠正措施
检查泵和电机的对中性、消除震动、轴承故障以及轴是否弯曲;
滑移直径淬硬或喷涂陶瓷。滑移直径损坏出现在依靠弹簧传递扭矩的单弹簧密封中。症状
弹簧断面处有径向裂纹。弹簧末端和轴套上有磨痕并由于弹簧打滑而留有缩径。纠正措施
检查旋向是否正确。弹簧变形和断裂聚四氟乙烯o型圈的摩擦力小,静环随着动环转动,接触销钉后破碎。症状
在销钉槽处的石墨环开裂或打掉一块。纠正措施
制作销钉套;采用其他类型密封圈或静环结构。石墨环(或陶瓷)断裂通常由于端面热量传导不利导致。症状
橡胶圈硬化、开裂。聚四氟乙烯变蓝或变黑。靠近密封端面的情况最严重。纠正措施
校核密封设计;检查并改善循环状况。O型圈过热O型圈的一部分被强行通过很小的缝隙。装配或组装元件时用力过大,或密封间隙过大。症状
O型圈被切割或撕破外皮。纠正措施
检查装配方法。O型圈挤出症状
材质选用不合适时,会发生溶胀、断裂、变形等故障。纠正措施
依据实际工况,重新选择材质。O型圈腐蚀、溶胀波纹管出现断裂,在这种情况下主要是由于泵抽空将波纹管抽裂,再一原因是密封波纹管处制造有一定的缺陷。像左边密封的情况,主要是由于压缩量过大,则增加端面比压,摩擦热量过多,易造成密封面热变形和加速端面磨损,端面间液体不足或无液体。静环有严重的磨损和凹槽。硬环表面有擦亮痕迹,或有径向裂纹(热裂)和变色。纠正措施是选用平衡型密封;选用导热系数高的硬质材料;检查分油及冷却系统是否良好五、密封辅助系统整个机械密封装置是由密封和密封辅助系统组成的。密封用于封堵工作介质,而辅助系统主要是为密封提供良好的周围环境,保证密封在最佳工作条件下工作。波纹管机封的冷却和冲洗冲洗是将密封流体引入到密封腔内,完成密封的润滑、冷却、净化等功能,将不利的环境改变为密封能接受的工作环境。波纹管机封的冷却和冲洗冷却是将冷却流体引入在大气侧(密封内部),对密封进行冷却、净化和泄漏收集。有几种冲洗方式?按密封流体的流动方向可以分为正向冲洗、反向冲洗。按冲洗流体的来源可以分作:自冲洗和注入式冲洗。有几种冷却方式?冷却可分为直接和间接冷却两种方式。所谓直接冷却就是冷却流体直接和密封端面接触达到冷却的目的。一种方法是在压盖的大气端通以冷却液体(一般为水),主要冷却静环的内圈,这种方法一般称为“急冷”(或背冷)。这种冷却兼有稀释和收集泄漏介质的功能。另外,就是在泵盖、泵体以及密封压盖中通以冷却水对密封腔内的介质进行冷却。一般在热油泵上,加氢裂化热油泵在2004年开工的时候好多热油泵没有按装冷却水,导致密封泄漏出现着火现象,因此在2005年的时候热油泵全部安装上了冷却水。没有冲洗时易出现那些故障?摩擦副产生的热量,要通过冲洗液体带走,以保持端面温度正常,液膜不气化。a.摩擦副产生的热量不能及时带走,端面温度高,液膜易气化,工作不稳定,易失效。b.机械杂质积存于密封腔内,易进入端面,密封出现磨粒磨损失效。c.密封腔内出现气蚀或抽空时,易损伤密封。外接冲洗能减少抽空和气蚀对机封的影响?可以。外接冲洗的温度、流量、压力较为稳定且不受泵本身压力变化的影响。在工艺操作波动导致泵内抽空和气蚀时。能够及时给密封补充液体,保证了密封的润滑和正常运转。耐高温的波纹管机封是否可以取消外接冲洗?不可以。a.洁净的外冲洗可以冲刷掉密封周围的脏污颗粒,保持端面间液膜洁净,防止端面的磨粒磨损。b.温度恒定的外冲洗可以保证密封工作恒定防止弹性元件高温失弹。因而,不仅脏污介质不可取消外冲洗,而且虽说波片选用了耐高温失弹的金属,但有些高温介质为了保证端面液膜稳定不汽化,仍要保有外接冲洗降温。7、如何进行机械密封元件的检修机械密封经长期运转后,动环和静环的端面由于摩擦造成磨损,弹簧和轴套也会发生锈蚀或损坏,密封圈由于老化变形而失去弹性,所有这些原因都会造成机械密封泄漏。因此,经过长时期的运转以后,对机械密封元件要进行更换或检修,达到重新使用的目的。
1、动环和静环端面的研磨
动静环拆下后,首先检查有没有裂纹,出现裂纹的就不能再使用,如果能够研磨利用,需要进行磨削加工,先进行粗研,后进行精研抛光。研磨的方法,有研磨机的可在研磨机上研磨,没有研磨机的可在平板玻璃上采用8字形的手工研磨方法。
2、轴套检查
轴套的检修拆下后检查锈蚀和磨损的情况,如果锈蚀或磨损得比较轻微,可用细砂纸打光再用,如果锈蚀或磨损的严重可采用加工后电镀的方法或换新轴套。
3、密封圈
密封圈经过一段使用时间后,多数情况下失去弹性或老化,需要更换新圈。
4、弹簧
如果弹簧锈蚀的不严重,能保持原有弹性,可不更换。若锈蚀的比较严重或弹性减小的很多,则需要更换新弹簧。
对有组装盒的机械密封,要将盒清理干净,并检查凹槽是否磨损或变形,以便进行校正修复,重新开槽或更换。
六、安装机械密封的技术要求1、清洁密封腔体。2、安装静环应确保与压盖或后盖密封平面平行并安装到位。3、安装动环时,对于单端面机封应保证其工作高度或压缩量。一般情况下,按拆卸原机械密封时的记录尺寸并根据磨损程度作适当的调整即可。在拧紧紧定螺钉时,一定要用深度尺检测密封面的平整度。对于双端面机封,只须将防转螺钉拧入防转槽即可(注意检查其左右移动是否自如)。但须根据密封面的摩损程度适当加调整垫调整压缩量(可在静环后加减密封垫,也可在压盖与后盖间加减密封垫)。另外辅助密封的泵送环的旋转方向大家一定要注意,千万不要装反,如加氢裂化泵1004。4、对于大弹簧及多弹簧密封安装时,一定不能像安装波纹管密封一样,将密封组件直接安装到泵大盖上,这样会使大盖翻过来安装到轴承箱体上时,会使密封圈错位,将密封圈挤出,导致密封泄漏。这一点大家一点要注意。5、对于波纹管密封,在安装动静环时一定要检查六方螺栓的长度,如果长了会使动静环安装不紧,出现静密封点泄漏。如芳烃泵403/2密封安装时,密封动环螺丝过长,密封面没有上紧出现静密封点泄漏。安装及操作步骤机械密封安装、使用技术要领
1、设备转轴的径向跳动应≤0.04毫米,轴向窜动量不允许大于0.1毫米;
2、设备的密封部位在安装时应保持清洁,密封零件应进行清洗,密封端面完好无损,防止杂质和灰尘带入密封部位;
3、在安装过程中严禁碰击、敲打,以免使机械密封摩擦付破损而密封失效;
4、安装时在与密封相接触的表面应涂一层清洁的机械油,以便能顺利安装;
5、安装静环压盖时,拧紧螺丝必须受力均匀,保证静环端面与轴心线的垂直要求;
6、安装后用手推动动环,能使动环在轴上灵活移动,并有一定弹性;
7、安装后用手盘动转轴、转轴应无轻重感觉;
8、设备在运转前必须充满介质,以防止干摩擦而使密封失效;
9、对易结晶、颗粒介质,对介质温度>80ºC时,应采取相应的冲洗、过滤、冷却措施。10、安装时在与密封相接触的表面应涂一层清洁的机械油,要特别注意机械油的选择对于不同的辅助密封材质,避免造成O型圈侵油膨胀或加速老化,造成密封提前失效。乙丙胶的O型圈是严格禁止润滑油的。七、盘根填料
一、盘根填料的密封原理盘根填料的密封原理主要取决于迷宫效应和轴承效应。迷宫效应:轴在微观下表面非常的不平整,与盘根只能部分贴合,而部分未接触,所以在盘根和轴之间着微小的间隙,像迷宫一样,带压介质在间隙中多次被节流,从而达到密封的作用。轴承效应:在盘根填料和轴之间会存在着一层薄薄液膜,使盘根填料和轴类似于滑动轴承,起到了一定的润滑作用,从而避免了盘根和轴的过度磨损。二、盘根填料对材料的要求由于受密封介质的温度、压力、PH,以及设备的线速度、表面粗糙度、同轴度、径跳、偏心等因素,就要求盘根材料具有以下特点:1、有一定的弹塑性2、化学稳定性3、不渗透性4、自润滑性5、耐温性6、拆装方便7、制造简单,价格低廉。上述材料特性直接影响着盘根填料的密封性能和使用寿命,而能完全符合上述所有性能的材料很少,所以获取优质的密封材料和提高其材料性能,一直是密封领域研究的重点。三、盘根填料的形式和特点随着生产工艺的不断出现,盘根填料的编制形式也逐渐多样化,根据使用条件和环境的不同,不同的编制形式对密封的性能和受用寿命有着直接的影响。盘根编制填料主要采用的编制形式有:发辫编织、套层编织、穿心编制、夹心编制等。盘根的编制形式和特点如下:1、发辫编织发辫编织是用八个锭子在二轨道上运行编织,在四角和中间没有绒芯,编织的产品断面为方形,其特点是盘根松散,但对轴振动和偏心用一定的补偿作用,只用于小断面填料,但断面尺寸大将会出现填料外表花纹粗糙,结构松弛,致密性差的缺点2、套层编织套层编织是用8、12、16、24、36、48、60等个锭子在二轨道上编织,根据盘根规格决定套层,一般编织1~4层,中间没有绒芯,套层填料致密性好,密封性强,但由于是套层,层间没有纤维相连容易脱层,故多用于静密封或低速设备。3、夹心编织夹心编制是以橡胶或金属为芯子,纤维在外,一层套一层的编织,层数按需要而定,类似于套层编织,夹心编织致密性较好,强度高,弯曲性能好,密封性好,但与套层结构一样,表面层磨损后就容易脱落,一般用于泵、阀,极少用于往复设备。4、穿心编制穿心编织是用8、12、16、24、36、48、60等个锭子在三或四个轨道上编织而成,断面呈方形,表面平整,弹性和耐磨性好,强度高,致密性好,与轴接触面比发辫式大且均匀,纤维间空隙小,所以密封性好,表面层磨损后整个填料不会松散,使用寿命长,是一种比较先进的编织结构。在选用盘根时,要根据设备的具体工况来选择盘根的编织形式,才能使盘根发挥出应有的密封性能。四、盘根填料的分类、组成和应用由于工况条件的不同,盘根填料的种类也非常的繁多。为了更好的区分和选用盘根,我们通常按盘根填料的主体密封基材的材质将盘根填料分为:1、天然纤维类盘根天然纤维类主要有天然棉、麻、毛等为密封基材的盘根2、矿物纤维类盘根矿物纤维类盘根主要有石棉类盘根等3、合成纤维类盘根合成纤维类盘根主要有:石墨类盘根、碳纤维类盘根、聚四氟乙烯类盘根、Kevlar类盘根、亚克力夹硅胶型纤维盘根等4、陶瓷和金属纤维类盘根陶瓷和金属纤维盘根主要有:碳化硅盘根、碳化硼盘根、中碱玻璃纤维盘根等,由于单一的纤维材料都或多或少存在一些材料本身所具有的缺点,采用单一的纤维来编织盘根,由于盘根纤维间存在着空隙,容易也引起渗漏,同时有些纤维的自润滑性差,摩擦系数大,所以要浸渍一些润滑剂、填充剂及特种添加剂等。来提高填料的致密性和润滑性,如:混有石墨粉的矿物油或二硫化钼润滑脂,还有滑石粉、云母、甘油、植物油等,还有浸渍聚四氟乙烯分散乳液,并在乳液中加以适量的表面活性剂和分散剂等。特种添加剂通常有锌微粒、阻隔剂、钼基缓蚀剂等等,来降低盘根填料对设备的腐蚀。五、盘根填料材料的性能指标盘根填料的的材料特性直接影响着盘根填料密封性和使用寿命,有以下指标:1、压缩率:加载时,材料的厚度压缩量与初始厚度之比2、回弹率:固体物质卸载时的回弹量与加载时的压缩量之比3、耐磨性:两材料表面之间相对运动引起的损耗程度4、自润滑性:材料自身具有润滑性的性能5、应力松弛率:应力松弛状态下应力衰减的百分数6、热失量:物质在规定温度规定时间内灼烧后失去的质量百分数7
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