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管道泵的機械密封

发布时间:2017-11-21 10:00 分享:

  介质或使用条件

    特  点

    对密封的要求

    密封选择

 

 

 

腐蝕

 

 

 

 

 

 

 

 

  鹽酸、铬酸、硫酸、醋酸等

 

 

 

 

 

 

 

  密封件经受化学腐

蝕,尤其在密封面上的

腐蝕速率通常为无摩擦作用的表面腐蝕速率的10~50倍

 

 

 

 

 

 要求摩擦副材料既耐

蝕又耐磨

要求輔助密封圈材料

弹性好、耐腐蝕及耐溫

要求彈簧使用可靠

 

 

  (1)选择与介质接触的材料

  (2)采用外装式机械密封,加強冷却,防止溫度升高

  (3)采用内装式密封时,弹簧加保护层

  ①大弹簧外套塑料软管,两端封住

  ②弹簧表面喷涂防腐层,如聚三氟氯乙烯、聚四氟乙烯、氯化聚醚等。应采用大弹簧,因丝径大,涂层不易剥落

  (4)采用外装式机械密封,隔离泄漏液,如图1-12所示,带波纹管的动环采用填充聚四氟乙烯,静环是氧化铝陶瓷,腐蝕性介质被波纹管隔离,弹簧可用普通材料

 

 

 

 

  乙醛、异丁烯、异丁烷、异丙烯、液化石油气、轻石脑油等

 

 

 

  易使密封端面间液膜汽化,造成摩擦副干

摩擦

 

 

  要求摩擦系数低,导热性好的摩擦副材料密封腔,尤其是密封

端面要有充分冷卻,防止泄漏引起密封面結冰(靠大氣側)

  (1)推荐采用有壓或无壓双密封

  (2)摩擦副材料建议采用碳化钨一石墨或碳化硅-石墨

  (3)加強冷却、冲洗和相应急冷

  (4)通常需使密封端面间的液体溫度比相应壓力下的液体溫度低约】4℃

(5)推薦選用多彈簧機械密封

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 硫铵、磷铵、苛性鈉(鉀)、氫氧化鈣、導生油、氯化鉀(鈉)等

 

 

 

 

 

 

 

由于溫度變化而使溶

質析出,沈澱在密封端

面上,造成強烈磨损或

阻塞。另外,介質還具

有一定的腐蝕性

 

 

 

 

 

 

要求摩擦副耐磨,耐

腐。加強保溫,防止結晶。加強冲洗,防止結

晶顆粒粘在密封端面上

 

 

 

 

 

 

  (1)含颗粒较少时,采用有壓双密封,靠近介质一侧的摩擦副材料为硬对硬材料组合,如碳化钨一碳化钨

  (2)含颗粒较多时,采用有壓双密封,且应注意:

  ①靠近介质侧的密封应选择静止内流式,颗粒不易进人摩擦副内,动环和静环的密封圈得到了保护

②加強外冲洗

③用沖洗液進行“封堵”,阻止顆粒進入密封

端面,选择硬对硬摩擦副,如硬质合金对硬质合金、陶瓷对陶瓷。若硬质合金热装在座环上,其材料必须匹配,以防电解腐蝕

  ④配置蒸汽急冷装置

  (3)有时也可选择单密封(大弹簧)带外冲洗結构

  易凝固 

石蠟、蠟油、渣

。油、尿素、熔融硫黃、煤焦油、醇醛樹脂、苯酐、對苯二甲酸二甲酯(DMT)

  介质凝固溫度高而又不可能冷却;因介质溫度降低,会使介质凝固,妨碍动环轉动,密封面会引起磨损

 

  注意保溫或加热,使

介質溫度高于凝固溫度;摩擦副及密封輔助件需要耐一定溫度

  (1)加強保溫,采用蒸汽背冷(溫度>150℃)

  (2)采用硬对硬摩擦副材料

  (3)采用有壓双密封

  (4)有时可考虑采用静止型金属波纹管密封

 

含固體顆粒

 

  固体颗粒进入摩擦副端面,会引起剧烈磨损;介质颗粒沉积在动环处,动环会失去浮动。颗粒沉积在弹簧上会影响弹簧弹性

要求摩擦副耐磨,結

構上要能排除雜質或防止雜質沈澱

 

 

(1)采用雙端面密封,靠近介質側摩擦副采

用硬對硬材料組合,外供沖洗液沖洗

(2)采用單端面密封,從泵出口引出液體經

泵配備的旋流分離器將固體分離後進行沖洗

(3)采用大弹簧結构

  介质或使用条件

    特  点

    对密封的要求

    密封选择

  易

  聚

  合

  糠醛、甲醛、苯乙烯、氯乙烯单体、丙烯醛、醋酸乙烯、甲醛水

因摩擦和攪拌使介質

溫度升高,而引起聚合

 

注意介質溫度不超過聚合溫度;保證充分冷卻;摩擦副材料需要耐磨

  (1)采用有壓波纹管双密封

  (2)采用窄的密封端面

  (3)加強冷却,防止聚合

  (4)摩擦副采用硬对硬材料

 

 

  易

  溶

  解

 

    异丙醇(对

水)、磺化油(對

水)、戊烷(對

油)、明礬(對

水)、硫酸銅、硫酸鉀(對水)、甘油(對乙醇)

溶劑會使密封圈溶解,破壞石墨中的填充

材料

密封材料需要耐水、耐油和乙醇等溶劑

 (1)密封圈材料可采用耐油橡膠(丁腈橡膠、聚硫橡膠)或聚四氟乙烯

  (2)摩擦副采用硬对硬材料

  (3)苯、氨、氨水不能用氟橡胶

  硫酸、润滑脂、齿轮油、渣油、汽缸油、硅油、苯乙烯等

  介质黏度高,会影响

動環的浮動性,彈簧易

受阻塞;密封材料易損壞

 

  摩擦副材料要求耐

磨,彈簧要能克服阻力;要求保溫或加熱

 

 

  (1)采用静止型双端面密封

  (2)采用硬对硬摩擦副材料组合

  (3)考虑保溫結构

 

 

 

 

 

 

 

 

  塔底热油、热

載體、油漿、苯

酐、對苯二甲酸

二甲酯(DMT)、

熔鹽、熔融硫

 

 

 

  随着溫度增高,加快

密封磨损和腐蝕,材料

強度降低;介质易汽化,

 

密封環易變形,橡膠碳

化,組合環配合松脫

 

  要求材料耐高溫;

  为了防止摩擦副产生干摩,需对机械密封进行冷却冲洗,以保证密封面间隙中溫度保持在汽化溫度以下;

 要求密封各零件膨脹

系數相近

  (1)密封材料需进行稳定性热处理,消除残余应力,且膨胀系數相近

  (2)采用单端面密封,端面宽度尽量小,且需充分冷却和冲洗

  (3)溫度超过l76℃时,采用金属波纹管式密封

 

  (4)采用有壓双密封,外供循环液;为了防止辅助密封圈寿命短,在与介质接触侧的密封设置冷却夹套

  (5)辅助密封材辩使用溫度范围

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  液氨、液氧、液氯、液态烃

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  低溫时材料脆化,需

要慎重選擇材料;

  密封圈易老化而失去弹性,影响密封性能;

  介质溫度低,大气中

的水分会冻結在密封面上,加速摩擦副磨损;

  密封面摩擦发热,会

造成密封介質汽化,使

摩擦副形成千摩擦,燒

損密封表面;

  要考虑材料膨胀和收缩,选择膨胀系數相近的材料

 

 

  要求密封材料耐低

溫,要考虑材料強度、疲劳強度和冲击韧性,要注意石墨环在低溫下的滑动性;

  辅助密封件要耐低溫老化,要有一定的弹性;

  要求密封面有良好的润滑,防止密封端面液膜汽化;

  要求保冷或与大气隔离,防止結冰进行急冷

 

  (1)介质溫度高于一45。C时,除液氯等介质漏出有危险外,可用单端面密封,但需要注意大气中水分冻結,导致密封失效

  (2)介质溫度高于一100℃时,可用波纹管密封。单端面密封在外面向密封面吹干燥氮气,使密封面与大气隔绝,防止水分冻結

  (3)介质溫度低于一10CC时,采用静止式波纹管結构,防止波纹管疲劳破坏

  (4)选择适当摩擦副材料,如QSn6.5-0.1青铜填充聚四氟乙烯

  (5)液态烃(如戊烷、丁烷、乙烯等)如采用有壓双密封,可用乙醇、乙二醇作封液,丙醇可用于-l20℃,也可采用无壓双密封,见第二篇第五章第三节

  (6)采用低端面比壓、低P。。值的密封,加強急冷与冲洗,防止液膜汽化

  (7)辅助密封材料使用溫度范围

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  合成氨水洗塔溶液、乙烯装置脱甲烷塔回流液、环氧乙烷解析塔釜液及二氧化碳吸收液加氢裂化原料、加氢

精制原料

 

 

 

 

  由于壓力高,会引起

端面比壓和声。值增

高,端面发热、导致液膜破坏,磨损加剧;壓力高,要注意材料強度,防止密封件变形和壓碎,使密封失效

 

  摩擦副要求有足够強度和刚度,結构上要考虑防变形;

 摩擦副材料要有較低

的摩擦系數,良好的材

料組合,使之具有較高

的P。口值;

密封面要保證良好潤滑

  (1)在保证允许的最小端面比壓条件下,选择较大的平衡系数口,但不大于0.5

  (2)介质壓力户>15MPa时,宜采用串联密封逐步降低每级密封壓力

  (3)摩擦副材料宜用碳化钨一浸渍金属石墨或硬对硬材料,如硬质合金、碳化硅、陶瓷、喷涂陶瓷等

  (4)采用流体静壓密封或液体动壓密封]值可达270MPa·m/s

(5)加強冷却和润滑

(6)推薦0形圈,肖氏硬度最小爲80度,用

隔離支承圈以防止被擠出

  介质或使用条件

    特  点

    对密封的要求

    密封选择

 

 

 

 

 

 

 

  减壓塔釜液

 

 

 

 

  主要是防止外界空气的漏入,漏人空气后,使密封面形成千摩擦,破坏系统的真空度

 

  与正常密封的不同点在于密封对象的方向性差异;避免密封面分开,尤其在泵不运轉时足以密封住大气壓力,保证负

壓工作

  (1)一般真空,可采用内装单端面密封

  (2)高真空采用有壓双密封、注入封液有助于提高密封性能和改善润滑条件

  (3)为了减少辅助密封件泄漏,采用与动环焊在一起的波纹管密封

  (4)石墨在真空条件下耐磨性差,高真空时不宜采用

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  尿素、丙烯、氯乙烯溶液的输送

 

 

 

 

 

 

  由于離心泵力作用,嚴重影響機械密封中彈簧或波紋管的彈性,甚至失效;

  由于轉动惯量增大会造成周围介质激烈搅动,从而增加阻力、发热,同时不易达到动

平衡

 

 

 

  要求摩擦副材料允许的值高;

  要考虑离心力和搅拌的影响,零件需经过动平衡校正,防止振动;要求良好冷却和润滑

 

 

 

  (1)滑动速度V>25m/s时,采用静止式密封,动环与轴直接配合,利用轴套及叶轮夹紧,传递力矩

  (2)轉动零件几何形状须对称,传动方式不推荐用销子、键等,以减少不平衡力的影响

 (3)要采用較小的密封端面摩擦系數,如碳化矽一浸銅石墨,端面寬度應盡量減小

  (4)加強冷却与润滑

  (5)采用平衡型、流体动壓型或流体静壓型密封

  (6)选择较高的PCV摩擦副材料组合

 

  开停频繁和正反轉对弹簧旋向有影响,密封件易受冲击,密封件摩擦条件恶劣

  要求零件耐磨性高,

注意強度设计和加強防轉机构,要注意弹簧旋向

 

  (1)动环驱动间隙要小,静环用防轉零件

  (2)采用金属波纹管密封或小弹簧密封

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