1 根據(jù)工作參數(shù)p、v、t選型
這里p是指密封腔處的介質(zhì)壓力,根據(jù)p值的大小可以初步確定是否選擇平衡式的結(jié)構(gòu)以及平衡程度。對于介質(zhì)粘度高、潤滑性好的,p≤0.8MPa,或低粘度、潤滑性較差的介質(zhì),p≤0.5MPa時,通常選用非平衡式結(jié)構(gòu)。p值超過上述范圍時,應(yīng)考慮選用平衡式結(jié)構(gòu)。當(dāng)p>15MPa時,一般單端面平衡式結(jié)構(gòu)很難達到密封要求,此時可選用串聯(lián)式多端面密封。 υ是指密封面平均直徑的圓周速度,根據(jù)υ值的大小確定彈性元件是否隨軸旋轉(zhuǎn),即采用彈簧旋轉(zhuǎn)式或彈簧靜止式結(jié)構(gòu),一般υ<20~30m/s的可采用彈簧旋轉(zhuǎn)式,速度更高的條件下,由于旋轉(zhuǎn)件的不平衡質(zhì)量易引起強烈振動,最好采用彈簧靜止式結(jié)構(gòu)。若p和υ的值都高時,可考慮選用流體動壓式結(jié)構(gòu)。 t是指密封腔內(nèi)的介質(zhì)溫度,根據(jù)t的大小確定輔助密封圈的材質(zhì)、密封面的冷卻方法及其輔助系統(tǒng)。溫度t在0~80℃范圍內(nèi),輔助密封圈通常選用丁腈橡膠O形密封圈;-50℃≤t<150℃,根據(jù)介質(zhì)腐蝕性強弱,可選用氟橡膠、硅橡膠或聚四氟乙烯成型填料密封圈:溫度<-50或t≥150℃時,橡膠和聚四氟乙烯會產(chǎn)生低溫脆裂或高溫老化,此時可采用金屬波紋管結(jié)構(gòu)。介質(zhì)濁度高于80℃時,在密封領(lǐng)域中通常就要按高溫來考慮,此時必須采取相應(yīng)的冷卻措施。 2 根據(jù)介質(zhì)特性選型 腐蝕性較弱的介質(zhì),通常選用內(nèi)置式機械密封,其端面受力狀態(tài)和介質(zhì)泄漏方向都比外置式合理。對于強腐蝕性介質(zhì),由于彈簧選材較困難,可選用外置式或聚四氟乙烯波紋管式機械密封,但一般只適用p≤0.2~0.3MPa的范圍內(nèi)。 易結(jié)晶、易凝固和高粘度的介質(zhì),應(yīng)采用大彈簧旋轉(zhuǎn)式結(jié)構(gòu)。因為小彈簧容易被固體物堵塞,高粘度介質(zhì)會使小彈簧軸向補償移動受阻。 易燃、易爆、有毒介質(zhì),為了保證介質(zhì)不外漏,應(yīng)該采用有封液(隔離液)的雙端面結(jié)構(gòu)。 按上述工作參數(shù)和介質(zhì)特性選定的結(jié)構(gòu)往往只是一個初步方案,最終確定還必須考慮主機的特征和對密封的某些特殊要求。例如,火箭發(fā)動機的密封壽命只需幾分鐘,但要求短時間內(nèi)絕對不漏。艦船上的主機有時為了獲得更有效的空間,對密封的尺寸和安裝位置往往提出十分苛刻的要求,又如潛艇上的排水泵,在潛艇沉浮過程中,壓力變化幅度很大等。在這些情況下,就不能按常規(guī)選擇標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu),而必須對具體工況作特殊設(shè)計,同時采取必要的輔助措施。* O) w( i( R" }5 M" A( b' E; U 每一種機械密封,只有用于規(guī)定的范圍內(nèi)才能有效地發(fā)揮作用。選型不當(dāng),則會使密封性能顯著降低,壽命縮短,甚至失效。機械密封選型應(yīng)注意的以下主要參數(shù):3 f) N P% E( O4 R (一)、密封腔介質(zhì)壓力P 介質(zhì)潤滑性好,粘度較高時,P≤0.8MPa選用非平衡型。 介質(zhì)潤滑性差,粘度低時,P≥0.5Mpa (二)、線速度V V≤25m/s選用旋轉(zhuǎn)型。V≥25m/s時選用靜止型。 (三)、PV值 PV值涉及到密封面之間流體膜的穩(wěn)定性(汽化)和磨擦副的耐磨性。 PV極限值舉例 端面組合材料 介質(zhì) 非平衡型 平衡型 鈷鉻鎢合金/石墨 水 2 7 碳化鎢/石墨 水 9 35.5 碳化硅/石墨 水 35.5 142 碳化硅/碳化鎢 水 7 26.6 碳化鎢/碳化鎢 水 2 9 (四)、密封介質(zhì)溫度 在沒有外冷條件下,機械密封的最高溫度一般取決于輔助密封材料的安全使用溫度。見下表: 材料 安全使用溫度℃ 備注 丁睛橡膠(NBR) -30~100 超過安全使用溫度請使用金屬波紋管機械密封: 硅橡膠(MVQ) -40~200 乙丙橡膠(EPR) -10~160 氟橡膠(FPM) -30~180 聚四氟乙烯(PTFE) -100~220 (五)、介質(zhì)的特殊性。 1、粘度:低粘度介質(zhì)易干磨擦宜選用平衡型。高粘度介質(zhì),宜采用強制傳動結(jié)構(gòu)。 2、腐蝕和化學(xué)溶劑: a、強腐蝕宜用外裝式的四氟波紋管密封。 b、輔助密封在不同化學(xué)介質(zhì)中的適用表如下: 材料 用途 丁腈橡膠(NBR) 礦物油、汽油、揮發(fā)油、碳酸鉀、氫氧化鉀、水、磷酸等 硅橡膠(MVQ) 丁醇、低溶脹性礦物油、弱酸、弱堿、氨水等 乙丙橡膠(EPR) 丙酮、堿、二氧化硫、重鉻酸鉀、過氧化氫、氨水等' 氟橡膠(FPM) 熱油、蒸汽、無機酸、丁醇、氯族溶劑等 氯醇橡膠(FCO) 氟利昂 聚四氟乙烯(PTFE) 酸、堿、溶劑及各種介質(zhì) 3、含懸浮固體顆粒:動靜環(huán)材料宜采用碳化鎢/碳化鎢,或碳化硅/碳化硅,當(dāng)顆粒易于阻塞密封腔時,須采用輔助裝置經(jīng)過過濾或分離后的沖冼液,沖洗端面。 4、劇毒或氣體介質(zhì) :宜采用雙端面機械密封。 依據(jù)實際使用工況,正確選擇機械密封的結(jié)構(gòu)形式和密封材料后,機械密封的正確安裝和使用,又是保證其長期穩(wěn)定安全可靠工作的關(guān)鍵。下面簡單地介紹一下安裝使用注意事項,供參考。 一、機械密封的安裝 1、 檢查進行安裝的機械密封的型號、規(guī)格是否無誤。 2、 檢查主機與機械密封的安裝相關(guān)聯(lián)部位的尺寸精度、幾何精度和相互關(guān)系是否符合技術(shù)要求。主要有以下幾個方面: (1) 安裝機械密封部位的軸(或軸套)的徑向跳動允差,軸(或軸套)的表面光潔度和外徑尺寸公差。 (2) 密封腔和壓蓋結(jié)合定位端面對軸(或軸套)中心線垂直度允差。 (3) 安裝動環(huán)密封圈的軸(或軸套)的端部,安裝機械密封的殼體孔的端部結(jié)構(gòu)之倒角和光潔度。 (4) 機械密封之轉(zhuǎn)軸工作時的軸向位移量。 3、 安裝機械密封過程中,應(yīng)保持清潔,且不允許用工具敲打密封元件,以防損傷和破壞。 4、 安裝時,動、靜環(huán)表面應(yīng)涂上一層清潔的機油和透平油。輔助密封圈(包括動環(huán)密封圈和靜環(huán)密封圈)安裝前也需涂一層清潔的機油或透平油,以保證安裝順利。 5、 將靜環(huán)密封圈套在靜環(huán)背部后,裝入密封端蓋內(nèi),要注意勿傷靜環(huán)端面,要保證靜環(huán)端面與端蓋中心線垂直,且注意靜環(huán)背部的防轉(zhuǎn)槽要對準(zhǔn)防轉(zhuǎn)銷,但不能相接觸。 6、 機械密封之轉(zhuǎn)動部分,依靠彈簧座上之兩個固定螺釘與軸固定,擰緊固定螺釘時,要保證彈簧的工作長度。 二、機械密封的使用 1、 主機起動前,需檢查機械密封的附設(shè)裝置,冷卻潤滑系統(tǒng)是否完善暢通。 2、 起動前應(yīng)清洗物料管線,以防鐵銹雜質(zhì)進入密封腔內(nèi)。 3、 用手盤動聯(lián)軸節(jié),檢查軸是否輕松旋轉(zhuǎn),如果盤動很重,需檢查有關(guān)安裝尺寸是否正確。 4、 正常開車前,需進行靜壓試驗,檢查機械密封之端面、密封圈處和密封端蓋處之密封效果,如有問題,逐個檢查解決。 5、 主機起動前,應(yīng)保持密封腔內(nèi)充滿液體或被密封之介質(zhì),如有單獨密封系統(tǒng)應(yīng)起動之,冷卻水系統(tǒng)亦須開始流通。 6、 正常使用前,先進行常壓運轉(zhuǎn),觀察密封部位的溫升是否正常,有否泄漏現(xiàn)象。如有輕微泄漏,可以跑合一段時間,使端面貼合得更加均勻,至泄漏量逐漸減少到正常為止。如運轉(zhuǎn)1—3小時,泄漏量仍不減少,則需停車檢查。 7、 正常工況運轉(zhuǎn),升壓升溫可分別緩慢進行,并注意端面的溫升和泄漏情況,如一切正常,說明即可投入生產(chǎn)使用。 8、 停車時,應(yīng)先停主機,后停冷卻潤滑系統(tǒng)。 |