化工泵機械密封結構(化工泵機械密封故障分析及處理)

化工泵機械密封結構(化工泵機械密封故障分析及處理)
 

1化工泵機械密封結構


機械密封(mechanical seal)是指由至少一對垂直于旋轉軸線(xiàn)(科奕凱智能泵:www.andoverelectrologylaser.com)端面在流體壓力和補償機構彈力(或磁力)的作用下以及輔助密封的配合下保持貼合且相對滑動(dòng)所構成的防止流體泄漏的裝置。
彈力加載機構與輔助密封是金屬波紋管的機械密封我們稱(chēng)為金屬波紋管密封。在輕型密封中,還有使用橡膠波紋管作輔助密封的,橡膠波紋管彈力有限,一般需要輔以彈簧來(lái)滿(mǎn)足加載彈力。 “機械密封”通常被人們簡(jiǎn)稱(chēng)為“機封”。
由于傳動(dòng)軸貫穿在設備內外,這樣,軸與設備之間存在一個(gè)圓周間隙,設備中的介質(zhì)通過(guò)該間隙向外泄漏,如果設備內壓力低于大氣壓,則空氣向設備內泄漏,因此必須有一個(gè)阻止泄漏的軸封裝置。軸封的種類(lèi)很多,由于機械密封具有泄漏量少和壽命長(cháng)等優(yōu)點(diǎn),所以世界上機械密封是在這些設備主要的軸密封方式。機械密封又叫端面密封。
主要結構
1) 動(dòng)環(huán)、靜環(huán)、冷卻裝置和壓緊彈簧(視具體設備而定)。
2) 輔助密封件: 密封圈(有O形、X形、U型、楔形、矩形柔性石墨、PTFE包覆橡膠O圈等)。
3) 彈力補償機構: 彈簧、推環(huán)。
4) 彈簧座及鍵或各種螺釘。
 

2化工泵機械密封故障分析及處理


機械密封亦稱(chēng)端面密封, 其有一對垂直于旋轉軸線(xiàn)的端面, 該端面在流體壓力及補償機械外彈力的作用下, 依賴(lài)輔助密封的配合與另一端保持貼合, 并相對滑動(dòng), 從而防止流體泄漏。

2-1 常見(jiàn)的滲漏現象


化工機械密封滲漏的比例占全部維修泵的50 %以上, 機械密封的運行好壞直接影響到水泵的正常運行, 現總結分析如下。
2-1-1 周期性滲漏
2-1-1-1泵轉子軸向竄動(dòng)量大, 輔助密封與軸的過(guò)盈量大, 動(dòng)環(huán)不能在軸上靈活移動(dòng)。在泵運轉后,動(dòng)、靜環(huán)磨損, 得不到補償位移。
對策: 在裝配機械密封時(shí), 軸的軸向竄動(dòng)量應小于0.1mm , 輔助密封與軸的過(guò)盈量應適中, 在保證徑向密封的同時(shí), 動(dòng)環(huán)裝配后保證能在軸上靈活移動(dòng)(把動(dòng)環(huán)壓向彈簧能自由地彈回來(lái)) 。
2-1-1-2 密封面潤滑油量不足引起干摩擦或拉毛密封端面。
對策: 油室腔內潤滑油面高度應加到高于動(dòng)、靜環(huán)密封面。
2-1-1-3 轉子周期性振動(dòng)。原因是定子與上、下端蓋未對中或葉輪和主軸不平衡, 汽蝕或軸承損壞(磨損) ,這種情況會(huì )縮短密封壽命和產(chǎn)生滲漏。
對策: 可根據維修標準來(lái)糾正上述問(wèn)題。
2-2-2 由于壓力產(chǎn)生的滲漏
2-2-2-1 高壓和壓力波造成的機械密封滲漏 由于彈簧比壓力及總比壓設計過(guò)大和密封腔內壓力超過(guò)3MPa 時(shí),會(huì )使密封端面比壓過(guò)大, 液膜難以形成, 密封端面磨損嚴重, 發(fā)熱量增多, 造成密封面熱變形。
對策: 在裝配機封時(shí), 彈簧壓縮量一定要按規定進(jìn)行, 不允許有過(guò)大或過(guò)小的現象, 高壓條件下的機械密封應采取措施。為使端面受力合理, 盡量減小變形, 可采用硬質(zhì)合金、陶瓷等耐壓強度高的材料, 并加強冷卻的潤滑措施, 選用可動(dòng)的傳動(dòng)方式, 如鍵、銷(xiāo)等。
 2-2-2-1 真空狀態(tài)運行造成的機械密封滲漏 泵在起動(dòng)、停機過(guò)程中, 由于泵進(jìn)口堵塞, 抽送介質(zhì)中含有氣體等原因, 有可能使密封腔出現負壓, 密封腔內若是負壓, 會(huì )引起密封端面干摩擦, 內裝式機械密封會(huì )產(chǎn)生漏氣(水) 現象, 真空密封與正壓密封的不同點(diǎn)在于密封對象的方向性差異, 而且機械密封也有其某一方向的適應性。
對策: 采用雙端面機械密封, 這樣有助于改善潤滑條件, 提高密封性能。
2-2-3 由于介質(zhì)引起的滲漏
 由于腐蝕性介質(zhì)中的酸、堿對靜環(huán)和動(dòng)環(huán)輔助橡膠密封件的腐蝕作用, 造成了機械滲漏過(guò)大, 動(dòng)、靜環(huán)橡膠密封圈材料為丁腈橡膠,不耐高溫, 不耐酸堿, 當污水為酸性堿性時(shí)易腐蝕。
對策: 對腐蝕性介質(zhì), 橡膠件應選用耐高溫、耐弱酸、弱堿的氟橡膠。
2-2-4 固體顆粒雜質(zhì)引起的機械密封滲漏 如果固體顆粒進(jìn)入密(科奕凱智能泵:www.andoverelectrologylaser.com)封端面, 將會(huì )劃傷或加快密封端面的磨損,水垢和油污在軸(套) 表面的堆積速度超過(guò)摩擦副的磨損速度, 致使動(dòng)環(huán)不能補償磨耗位移, 硬對硬摩擦副的運轉壽命要比硬對石墨摩擦副的長(cháng), 因為固體顆粒會(huì )嵌入石墨密封環(huán)的密封面內。
對策: 在固體顆粒容易進(jìn)入的位置應選用碳化鎢對碳化鎢摩擦副的機械密封。
2-4 因其他問(wèn)題引起的機械密封滲漏
機械密封中還存在設計、選擇、安裝等不夠合理的地方。
2-4-1 彈簧壓縮量一定要按規定進(jìn)行, 不允許有過(guò)大或過(guò)小的現象, 誤差±2mm , 壓縮量過(guò)大增加端面比壓, 摩擦熱量過(guò)多, 造成密封面熱變形和加速端面磨損, 壓縮量過(guò)小動(dòng)靜環(huán)端面比壓不足, 則不能密封。
 2-4-2 安裝動(dòng)環(huán)密封圈的軸(或軸套) 端面及安裝靜環(huán)密封圈的密封壓蓋(或殼體) 的端面應倒角并修光,以免裝配時(shí)碰傷動(dòng)靜環(huán)密封圈。
 

D系列智能泵組裝結構圖

 
 
以上文章部分內容引用:
機械密封-百度百科
機械密封常見(jiàn)故障及解決方案 –百度文庫


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