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反应釜用机械密封设计要点

反应釜用机械密封设计要点

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【概要描述】  由于釜用机械密封逐步向高压、大直径方向发展,且与泵用机械密封相比转速低,故在设计时,应注意以下几点:

反应釜用机械密封设计要点

【概要描述】  由于釜用机械密封逐步向高压、大直径方向发展,且与泵用机械密封相比转速低,故在设计时,应注意以下几点:

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  由于釜用机械密封逐步向高压、大直径方向发展,且与泵用机械密封相比转速低,故在设计时,应注意以下几点:

  一、密封环材料的选择

  由于釜用机械密封大多密封气体,选材上,除考虑介质的腐蚀作用外,还要考虑材料本身无渗漏。当直径较大时,应采用整体表面复合材料;当压力较高时,宜采用较高的机械强度的高pv值组对材料,当介质压力在10MPa以下时,推荐用硬质合金或碳化硅与碳石墨材料组对;当介质压力大于10MPa时,推荐用硬质合金与硬质合金、硬质合金与铜合金、碳化硅与铜合金组对。摩擦副材料的选择除考虑压力、圆周速度外,还应与轴径、温度、润滑、冷却方法等全部条件综合加以考虑。

  高压及大直径密封,摩擦副端面易产生变形,特别是随着介质压力的增加,启动力矩有随之扩大的趋势。故密封环应选用强度高、刚性好的材料。

  二、密封结构的设计

  结构设计上,高压及大直径密封为保证密封可靠,应选择双端面密封。通常大气端密封,由于压差大,设计成平衡型;介质端密封,由于密封腔内密封流体的作用,在密封端面两侧的压差小,可以设计成非平衡型;但考虑当运行时釜内介质压力或密封腔内密封液压力的不稳定而造成压力波动时也能满足使用,也应设计成平衡型。在一些引进装置中,低压工况密封也采用平衡型。这是为了减少端面摩擦热,防止端面液膜蒸发,从而可以获得较长的使用寿命。当釜内压力超过10MPa时,建议采用多级机械密封装置。

  三、几何尺寸的确定

  在高压反应釜用机械密封的设计中,对密封环的形状和支承方法,都要加以充分考虑。由于压力作用所产生的弯曲,以及对于断面回转中心的偏心力作用所产生的力矩都会给密封特性造成很大的影响。静止环由于受釜口法兰尺寸的限制,径向空间一般都不会太大。为此,要多方面考虑环的形状、支承方法、密封圈的位置等,使其耐压、变形小。为避免压力、热应力变形和不平衡力所产生的变形等,应尽可能使形状对称和简单。支承方法也以背面接触为宜,端面凸台连接处的圆角R要特别注意,在可能的情况下R尽量大些,而其它倒角也应取适当值,使之不存在锐角部分;摩擦面宽度匕随轴径而异,强度上应有一定的安-全系数。

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