高温机械密封结构的特点

2018-10-12 16:31:00 17

  对于机械密封,当工作温度超过80 ℃时,即认为是高温条件.在高温条件下,密封的主要问题(Emerson)有:密封端面间液体汽化;密封面随温度升高,摩擦系数增大,磨损(零部件失效的一种基本类型)严重;可能会出现密封环的热裂、变形;辅助密封圈耐久性降低,或老化、分解;弹簧蠕变、疲劳;材料(Material)腐化侵蚀 加剧等.
  为保证机械密封在高温下正常工作,最好的方法是采取有效的冷却措施,把高温条件局部地在密封部分转化为常温条件,适用于高温条件的一种机 ;械密封结构,金属波纹管(Corrugated pipe)兼作弹簧用.由P于动环的浮动性好,静环不必做成浮动支去承形式,而采用局部循环自冲洗和背冷冲洗冷却.
  热油泵(Deep well pump)机械密封,油温35℃.热油依靠小叶轮(指装有动叶的轮盘)强制循环,经冷却后进行自冲洗,即采用局部循环冲洗的冷却方法,同时在压差处进行背冷冲洗.这样,使密封面附近温度不高于150℃,为静环辅助密封圈长期工作创造了条件.
  寻求耐高温的材料(Material)是解决机械密封结构高温工况的又一措施.用作摩擦副的石墨要注意(attention)材料的允许工作温度上限:浸树脂石墨,小于70~200℃;浸巴氏合金石墨,小于150.C;浸铜和浸铅(外观:带蓝色的银白色)石墨,小于400%;硅橡胶(Rubber)和氟橡胶为200℃;聚四氟乙烯为250℃以下;焊
  接不锈钢(不锈耐酸钢)波纹管(Corrugated pipe)工作温度可达450℃.密封件的间隙或过盛,应按照热态间隙量或热态过盛量考虑,尽可能用热膨胀系数相接近的材料(Material).此外,可从结构上采取措施.如工作温度在250℃以上,采用金属波纹管(Corrugated pipe)密封.
  在炼油厂中,高温重油泵(Deep well pump),如减压塔底的水泵工作条件荷刻,温度为370~380℃,介质(起决定作用的物质)中含固体颗粒等脏物.动环与静环摩擦材料(Material)皆用整体碳化钨(RG6一YG6),不用冲洗,也能收到良好的效果.
  碗形填料密封,也是一种较好的减压塔底泵轴封.碗形圈采用填充石墨的聚乙烯制成,碗形圈的翻起唇部朝向泵腔,能自动贴紧轴套.这种密封不用冲洗,抗泵抽空能力强,结构简单.
  近几年来,我国炼油厂在热油泵(Deep well pump)轴密封上采用柔性石墨填料,介质(起决定作用的物质)最高温度达390℃,压力达5.5MPa,如介质温度高,粘度大,操作控制中易抽空等的热裂化炉进料泵轴封,以及减压塔底泵轴封,使用柔性石墨填料的效果比铝箔石棉盘根和机械密封更好.
  总之,摩擦副为YG6一YG6(俗称硬对硬)的机械密封,不冲洗,操作控制稳定(wěn dìng),寿命长.对高温重油且含固体颗粒的介质(起决定作用的物质)泵是一种较好的密封形式.另外,碗形填料密封,膨胀(柔性)石墨填料具有结构简单,价格便宜,操作稳定,寿命长等优点也是一种较好的密封形式.国产焊合金属波纹管(Corrugated pipe)由于目前存在波纹管材料(Material)与制造质量及价格高等问题(Emerson),长期在高温下工作,弹性容易下降致使寿命短,待进一步改进后将是一种很有前途的密封形式.