2.3機械密封泄漏的原因及處理
2.3.1機械密封泄漏的途徑
靜止環(huán)與壓蓋、壓蓋與殼體之間的密封是泄漏途徑,它們均屬靜密封。旋轉環(huán)與軸之間的密封也是泄漏途徑之一,當端面摩擦磨損后,它僅僅能追隨補償環(huán)沿軸向作微量的移動,實際上它也是一個相對的靜密封。因此,這三處泄漏途徑相對來說比較容易封堵。
靜密封元件最常用的有橡膠O形圈或聚四氟乙烯V形圈,而作為補償環(huán)的旋轉環(huán)或靜止環(huán)輔助密封,有時采用兼?zhèn)鋸椥栽δ艿南鹉z、聚四氟乙烯或金屬波紋管的結構。旋轉環(huán)與靜止環(huán)的端面彼此貼合作相對滑動的動密封,它是最主要的泄露途徑,也是機械密封裝置中的主密封,它是決定機械密封性能和壽命的關鍵。
因此,對密封端面的加工要求很高,同時為了使密封端面間保持必要的潤滑液膜,必須嚴格腔制端面上的單位面積壓力,壓力過大,不易形成穩(wěn)定的潤滑液膜,會加速端面的磨損;壓力過小,泄漏量增加。所以,要想獲得良好的密封性能和較長的使用期限,在設計和安裝機械密封時,一定要保證端面單位面積壓力值在最適當?shù)姆秶?/p>
2.3.2機械密封靜壓試驗時泄漏原因
機械密封由于在安裝時不注意,往往會將密封端面碰傷、變形、損壞,清理不凈、夾有顆粒狀雜質,或是由于定位螺釘松動、壓蓋沒有壓緊,機器、設備精度不夠,使密封面沒有完全貼合,都會造成介質泄漏。如果是軸套漏,則是軸套密封圈裝配時未被壓緊或壓縮量不夠或損壞。
2.3.3機械密封周期性或陣發(fā)性泄漏原因
機械密封的轉子組件周期性振動、軸向竄動量較大,都會造成泄漏。機械密封的密封面要有一定的比壓,這樣才能起到密封作用,這就要求機械密封的彈簧要有一定的壓縮量,給密封端面一個推力,反應釜旋轉起來使密封面產生密封所要求的比壓。
為了保證這一個比壓,機械密封要求軸不能有太大的竄量,一般要保證在0.25mm以內。但在實際運用中,由于設計的不合理、制造誤差、裝配誤差等原因,往往導致軸產生很大的竄量,出現(xiàn)周期性或陣發(fā)性泄漏。
2.3.4機械密封經常性泄漏原因
機械密封經常性泄漏的原因有很多方面:一是由于密封端面缺陷引起的經常性泄漏;二是輔助密封圈引起的經常性泄漏;三是彈簧缺陷引起的泄漏;其它還包括轉子振動引起的泄漏,傳動、緊定和止推零件質量不好或松動引起泄漏,機械密封輔助機構引起的泄漏,由于介質的問題引起的經常性泄漏等。
2.3.5減少機械密封泄漏的措施
(1)裝配時要干凈光潔。機械密封的零部件、工器具、潤滑油、揩拭材料要十分干凈。動靜環(huán)的密封端面要用柔軟的紗布揩拭。
(2)修整倒角倒圓。軸、密封端蓋等倒角要修整光滑,軸和端蓋的有關圓角要砂光擦亮。
(3)裝配輔助密封圈時,橡膠輔助密封圈不能用汽油、煤油浸泡洗滌,以免脹大變形,過早老化。動靜環(huán)組裝完后,用手按動補償環(huán),檢查是否到位,是否靈活;彈性開口環(huán)是否定位可靠。動環(huán)安裝后,必須保證它在軸上軸向移動靈活。
3.機械密封振動偏大及處理方法
機械密封如果振動偏大,最終將導致密封失效。但是導致機械密封振動偏大的原因并不都是機械密封自身的原因,反應釜的其它零部件也是產生振動的根源,如軸設計不合理、加工的原因、軸承精度不夠、聯(lián)軸器的平行度差、徑向力大等原因。
所以在安裝軸、密封腔體、機械密封件本身時應將其清洗干凈,防止雜質進入密封安裝部位。并合理地設計軸向力的平衡裝置,使安裝機械密封件的設備轉子軸向竄動量≤0.3mm,消除軸向竄量。
4.機械密封的選型方法及基本原則
機械密封按工作條件和介質性質的不同,有耐高溫、耐低溫機械密封,耐高壓、耐腐蝕機械密封,耐顆粒介質機械密封和適應易汽化的輕質烴介質的機械密封等,應根據不同的用處選取不同結構型式和材料的機械密封。
選型的主要參數(shù)有:密封腔體壓力(MPA)、流體溫度(℃)、工作速度(M/S)、流體的特性以及安裝密封的有效空間等。
選型的基本原則:
(1)根據密封腔體壓力,確定密封結構采用平衡型或非平衡型,單端面或雙端面等。
(2)根據工作速度,確定采用旋轉式或靜止式,流體動壓式或非接觸型。
(3)根據溫度及流體性質,確定摩擦副和輔助密封材料,以及正確選擇潤滑、沖洗、保溫、冷卻等機械密封循環(huán)保護系統(tǒng)等。
(4)根據安裝密封的有效空間,確定采用多彈簧或單彈簧或波形彈簧,內裝式或外裝式。
總之,機械密封在反應釜的應用中,會出現(xiàn)各種各樣的故障,產生的原因也是復雜的,只有通過觀察,認真分析后,不斷總結經驗教訓,才能找到故障原因和解決方法。
在機械密封的設計和選型中,要充分考慮它的應用條件,選用合適的密封結構和零部件材料,防止因設計不當引起的密封失效。
此外,從運行和維護角度要求現(xiàn)場操作人員必須熟悉和掌握反應釜的結構、原理和工作性能,能嚴格按照規(guī)章制度使用設備和按時定期保養(yǎng),并充分滿足反應釜和機械密封部件的工作條件,力爭延長其使用壽命。