談談攪拌罐用機械密封設計注意要點
由于攪拌罐逐步向高壓、大直徑方向發(fā)展,且與泵用機械密封相比轉(zhuǎn)速低,所以在設計時,我們要注意以下幾點:
1、密封環(huán)材料的選擇
由于攪拌罐大多密封氣體,選材上,除考慮介質(zhì)的腐蝕作用外,還要考慮材料本身無滲漏。當直徑較大時,應采用整體表面復合材料;當壓力較高時,宜采用較高的機械強度的高pv值組對材料,當介質(zhì)壓力在10MPa以下時,建議用硬質(zhì)合金或碳化硅與碳石墨材料組對;當介質(zhì)壓力大于10MPa時,建議用硬質(zhì)合金與硬質(zhì)合金、硬質(zhì)合金與銅合金、碳化硅與銅合金組對。摩擦副材料的選擇除考慮壓力、圓周速度外,還應與軸徑、溫度、潤滑、冷卻方法等整個條件綜合加以考慮。
高壓及大直徑密封,摩擦副端面易產(chǎn)生變形,特是隨著介質(zhì)壓力的增加,啟動力矩有隨之增加的趨勢。故密封環(huán)應選用強度高、剛性好的材料。
2、密封結(jié)構(gòu)的設計
結(jié)構(gòu)設計上,高壓及大直徑密封為保障密封牢靠,應選擇雙端面密封。通常大氣端密封,由于壓差大,設計成平衡型;介質(zhì)端密封,由于密封腔內(nèi)密封流體的作用,在密封端面兩側(cè)的壓差小,可以設計成非平衡型;但考慮當運行時釜內(nèi)介質(zhì)壓力或密封腔內(nèi)密封液壓力的不穩(wěn)定而造成壓力波動時也能符合使用,也應設計成平衡型。在一些引進裝置中,低壓工況密封也采用平衡型。這是為了減少端面摩擦熱,避免端面液膜蒸發(fā),從而可以獲得較長的使用壽命。當攪拌罐內(nèi)壓力過了10MPa時,建議采用多級機械密封裝置。
3、幾何尺寸的確定
在機械密封的設計中,對密封環(huán)的形狀和支承方法,都要加以充分考慮。由于壓力作用所產(chǎn)生的彎曲,以及對于斷面回轉(zhuǎn)中心的偏心力作用所產(chǎn)生的力矩都會給密封特性造成很大的影響。靜止環(huán)由于受攪拌罐罐口法蘭尺寸的限制,徑向空間一般不會太大。為此,要整體考慮環(huán)的形狀、支承方法、密封圈的位置等,使其耐壓、變形小。為避免壓力、熱應力變形和不平衡力所產(chǎn)生的變形等,應盡可能使形狀對稱和簡單。支承方法也以背面接觸為宜,端面凸臺連接處的圓角R要特注意,在可能的情況下R盡量大些,而其它倒角也應取適當值,使之不存在銳角部分;摩擦面寬度比隨軸徑而異,強度上應有特定的安全系數(shù)。