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合作聯(lián)系:反應(yīng)釜是化工,、化纖,、石油化工,、制藥等生產(chǎn)過程的關(guān)鍵設(shè)備之一。它與泵和其他旋轉(zhuǎn)機(jī)械相比,,具有獨(dú)Te的使用條件與操作特點(diǎn),,因此,釜用機(jī)械密封雖然與泵用機(jī)械密封作用原理相同,,但釜用機(jī)械密封由于其特殊性而自成體系,。
反應(yīng)釜一般由釜體,、攪拌器,、傳動機(jī)構(gòu)和軸封裝置四部分組成。攪拌軸的安裝形式有頂部插入式,、底部插入式和側(cè)插入式,。因反應(yīng)釜內(nèi)發(fā)生化學(xué)反應(yīng),會引起壓力,、溫度及物料形態(tài)的變化,,故反應(yīng)釜的機(jī)械密封的使用工況條件Zui為惡劣。
1.反應(yīng)釜密封裝置的特點(diǎn)
了解不同類型的反應(yīng)釜的特點(diǎn),,才能掌握設(shè)計機(jī)械密封的要點(diǎn),。
1.1攪拌軸側(cè)插入式反應(yīng)釜
從潤滑角度來說,這類反應(yīng)釜用機(jī)械密封一般不會出現(xiàn)潤滑不良問題,,釜內(nèi)介質(zhì)的液面必須保持一定的高度,。軸從一側(cè)伸出的反應(yīng)釜,軸處于懸臂狀態(tài),,故容易產(chǎn)生振動,,而機(jī)械密封對振動又比較敏感。若軸從兩側(cè)伸出,,軸必須與釜體上的支撐裝置對中,,而滿足這一要求是較困難的,因此軸與釜之間的平衡非常復(fù)雜,。在操作溫度變化大的情況下,,軸的伸縮量大,過大的伸縮量若全部由機(jī)械密封來承受,,機(jī)械密封就容易失效,。然而這類釜的轉(zhuǎn)速不高,只要采取相應(yīng)的措施,,這一問題是可以得到解決的,。
1.2攪拌軸底部插入式反應(yīng)釜
聚合反應(yīng)釜己逐漸向大容積方向發(fā)展,它的攪拌軸也由頂部插入式向底部插入式轉(zhuǎn)變,。底部插入式反應(yīng)釜的特點(diǎn)在于攪拌軸短,,軸所受的彎曲應(yīng)力小,,所以計算軸徑小,省工,、省料,。短軸比長軸的剛性好,變形小,。但密封處于釜的底部,,盡管可以確保密封的潤滑,然而由于固體雜質(zhì)容易沉積在密封周圍,,使摩擦端面產(chǎn)生磨粒磨損,,且易造成運(yùn)動部件阻塞結(jié)垢。在這種情況下,,機(jī)械密封總是受液體的壓力作用,,在需要修理或更換密封時,必須排空釜內(nèi)的物料,。當(dāng)物料為高粘度的聚合物時,,完全排空是比較困難的。為此,,需要對機(jī)械密封進(jìn)行特殊設(shè)計,,同時采用特殊的措施,才能期望密封具有良好的工作性能和便于檢修,。
1.3攪拌軸頂部插入式反應(yīng)釜
頂部插入式攪拌軸反應(yīng)釜應(yīng)用Zui為廣泛,,其密封所遇到的問題與前述不同。
①因密封置于釜的上部,,處于氣相空間中(物料滿釜時才是液相),,則釜用機(jī)械密封所密封的介質(zhì)大部分是氣體而不是液體。這樣,,從密封端面的工作條件看,,與泵用密封相比,潤滑條件差,,易處于干摩擦狀態(tài),,造成端面磨損,故需要采用一定的潤滑冷卻方法,。同時由于氣體滲漏性強(qiáng),,因此,對石墨環(huán)等空隙率大的材料,,除水壓試驗(yàn)外,,還要增加氣密性試驗(yàn)的要求。
②反應(yīng)釜由于工藝條件的變化,,壓力,、溫度往往不是恒定的,,經(jīng)常波動。因而設(shè)計時應(yīng)保證當(dāng)壓力波動(高壓操作,、低壓操作及真空操作)時也能滿足使用要求,。
③頂部插入垂直安裝的攪拌軸,下端帶有攪拌,,常處于懸臂狀態(tài),,由于長徑比大,加工和安裝精度不易保證,,易產(chǎn)生較大的撓曲,。且運(yùn)行時,由于攪拌葉不均勻;液面太低或有禍流;進(jìn)料不均,,或反應(yīng)沒控制好;壓力與溫度波動;壓力,、溫度變化致使攪拌軸與釜體的變形;攪拌軸速度突然變化,,或降溫導(dǎo)致聚合物粘度升高等因素都會加劇攪拌軸的振擺,。為解決這個問題,為密封提供一個
相對無振擺的工作環(huán)境,,使其密封運(yùn)行平穩(wěn),,一般要采用中間軸承及釜底軸承等措施加以限制,盡量減少軸的擺動對密封性能的影響,。因此釜用機(jī)械密封對軸的徑向跳動的要求比泵用機(jī)械密封差的多,,當(dāng)軸徑}65mm時,徑向跳動<0.5mm;當(dāng)軸徑>65mm時,,徑向跳動<1 mm;同時設(shè)計時應(yīng)考慮動環(huán)和靜環(huán)有較好的浮動性和追隨性,。
④釜用機(jī)械密封通常在大直徑、低轉(zhuǎn)速下使用,。隨著科研,、生產(chǎn)的發(fā)展,反應(yīng)釜裝置趨向于大型化,。釜的容積不斷增大,,攪拌軸徑己超過300mm。但攪拌軸的轉(zhuǎn)速通常比較低,,一般在200·300r/min以下,,Zui高使用范圍為500r/min。當(dāng)直徑大時,,容易造成密封環(huán)變形,,密封端面平直度難以保證等問題。當(dāng)直徑大時,,硬質(zhì)密封環(huán)常采用表面復(fù)合材料,。
⑤釜用機(jī)械密封由于尺寸大,,零件重,更換比較復(fù)雜,,因此,,在設(shè)計時應(yīng)考慮密封裝拆容易、簡單化,。通常低參數(shù)釜用密封以外裝式安裝為主,。對于高參數(shù)反應(yīng)釜和大型反應(yīng)釜,需逐一將機(jī)械密封部件安裝在釜上,,要保證其精度是比較困難的,。不少釜用機(jī)械密封的故障是因安裝不良而造成的。此時常把機(jī)械密封設(shè)計成組合集裝式,,將機(jī)械密封,、軸套、冷卻沖洗夾套,、壓蓋及法蘭為組合體集裝起來,,并在車間調(diào)試完畢,安裝時一起裝入釜上,,無須再調(diào)整;維修時也一并拆卸下來,,將備用密封整體裝上,舊組合體的修理與更換可在維修車間進(jìn)行,。這樣,,使密封的安裝和維修過程大大加快,從而避免安裝誤差,,減少了生產(chǎn)中的停工損失,。
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