機械密封概述
無論何種密封,對密封件都有一個共同的要求,即:嚴密、泄漏量要少;可靠、使用壽命長;結構簡單而緊湊;維修方便;成本低;價格便宜;互換性好。對於化工機械密封來說,泄漏量一般可控制在0.2～3mL;使用壽命一般可達一年以上。理論上大多數化工解析密封,當磨損率較小且在流體動力潤滑條件下運行時,則意味著密封應該是永遠耐用的,但實際並非如此,其原因通常在於存在著密封不可能克服的偶然工況,其中包括:化工解析密封的質量存在問題;人為誤差(機器運行操作錯誤);安裝誤差;沖洗系統失效;工況的急劇波動等。
化工機械失效的原因分析
1、沖洗 由於化工機械本身的工作特點,動環和靜環端面的相互摩擦,將不斷產生摩擦熱,使摩擦副內溫度升高,給化工機械造成以下影響:①摩擦副內液膜蒸發、汽化造成乾摩擦;②摩擦副內液膜粘度下降,潤滑情況差;③摩擦副介質蒸汽壓增加,從而產生泄漏;④加速介質的腐蝕作用;⑤輔助密封圈老化,失去彈性,甚至分解;⑥動靜環產生變形。
機械密封為了消除摩擦熱的影響,保證密封正常工作,延長使用壽命,必須採取適應化工機械不同介質條件的冷卻方法,使端面間有液膜存在,起到潤滑作用,這是化工機械能正常工作的基本條件。介質內含有懸浮顆粒及雜質的化工機械,由於固體顆粒進入摩擦副,使動靜環劇烈磨損、靜環密封圈失去浮動、彈簧失去彈性造成密封失效,因此採取淨化後的清潔液體或蒸汽對摩擦副進行沖洗或採取過濾的辦法將介質中的顆粒及雜質除去,以保證化工機械正常運轉。
常見的因沖洗而造成化工機械失效的情況有:沖洗液管道過濾器堵塞導致沖洗液流量不足;由於缺失過濾器,使沖洗液中含有的雜質進入密封面;沖洗液管道無止逆閥導致工藝液體逆行進入沖洗液管道,使沖洗液中雜質顆粒增加,導致使用此沖洗液的化工機械失效。
2、靜密封失效 靜密封點泄漏多數是由於密封圈的缺陷造成,如密封圈尺寸差太大或本身有傷、老化變質等。只要設計(結構和材料選擇)正確,密封圈做過仔細檢查,及仔細安裝靜密封是可以保證質量的。化工機械國產化初期,發生過因O形圈選材失誤而造成的化工機械失效。
3、動密封點失效 理論上影響動密封效果的主要有以下幾方面:①介質影響:介質壓力愈高泄漏量會愈多;粘度低的介質較粘度高的易泄漏:帶顆粒和易結垢的介質比干淨穩定的易泄漏。②軸的影響:一般來說,軸愈粗則密封面愈寬即對垂直偏差愈敏感,故愈易泄漏;軸在運轉中愈易擺振,則愈易泄漏;轉速愈高愈易泄漏。③密封結構:最重要的是密封的浮動性,浮動性最好的波紋管密封效果最好,用四氟塑膠密封圈效果差。④密封端面在製造和安裝質量中以端面平直度與轉軸軸線的垂直度最為重要。
4、振動偏大 化工器械密封振動偏大,最終導致失去密封效果。但化工器械密封振動偏大的原因往往不是化工器械密封本身的原因,泵的其它零部件是產生振動的根源,如泵軸設計不合理、加工的原因、軸承精度不夠、聯軸器的平行度差、徑向力大、出現氣蝕現象等原因。
