談?wù)剶嚢韫抻脵C(jī)械密封設(shè)計(jì)注意要點(diǎn)
由于攪拌罐逐步向高壓、大直徑方向發(fā)展，且與泵用機(jī)械密封相比轉(zhuǎn)速低，所以在設(shè)計(jì)時(shí)，我們要注意以下幾點(diǎn)：
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(dāng)直徑較大時(shí)，應(yīng)采用整體表面復(fù)合材料;當(dāng)壓力較高時(shí)，宜采用較高的機(jī)械強(qiáng)度的高pv值組對(duì)材料，當(dāng)介質(zhì)壓力在10MPa以下時(shí)，建議用硬質(zhì)合金或碳化硅與碳石墨材料組對(duì);當(dāng)介質(zhì)壓力大于10MPa時(shí)，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(duì)。摩擦副材料的選擇除考慮壓力、圓周速度外，還應(yīng)與軸徑、溫度、潤(rùn)滑、冷卻方法等整個(gè)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(dòng)力矩有隨之增加的趨勢(shì)。故密封環(huán)應(yīng)選用強(qiáng)度高、剛性好的材料。
2、密封結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)
結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上，高壓及大直徑密封為保障密封牢靠，應(yīng)選擇雙端面密封。通常大氣端密封，由于壓差大，設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)成非平衡型；但考慮當(dāng)運(yùn)行時(shí)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(dòng)時(shí)也能符合使用，也應(yīng)設(shè)計(jì)成平衡型。在一些引進(jìn)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(zhǎng)的使用壽命。當(dāng)攪拌罐內(nèi)壓力過了10MPa時(shí)，建議采用多級(jí)機(jī)械密封裝置。
3、幾何尺寸的確定
在機(jī)械密封的設(shè)計(jì)中，對(duì)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(duì)于斷面回轉(zhuǎn)中心的偏心力作用所產(chǎn)生的力矩都會(huì)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(huì)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(yīng)力變形和不平衡力所產(chǎn)生的變形等，應(yīng)盡可能使形狀對(duì)稱和簡(jiǎn)單。支承方法也以背面接觸為宜，端面凸臺(tái)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(yīng)取適當(dāng)值，使之不存在銳角部分；摩擦面寬度比隨軸徑而異，強(qiáng)度上應(yīng)有特定的安全系數(shù)。
