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概述外盤管反應(yīng)鍋機(jī)械密封的設(shè)計原則

       外盤管反應(yīng)釜與泵用機(jī)械密封相比轉(zhuǎn)速低,所以在密封設(shè)計時,由于端面的摩擦、磨損、發(fā)熱等因素會影響機(jī)械密封的壽命,因此應(yīng)采用潤滑和冷卻作用好且能與被密封介質(zhì)相容的潤滑油。
 
       高壓、大直徑的設(shè)備用機(jī)械密封要重視對密封的潤滑及冷卻。潤滑油的主要作用是減少磨損、減少溫度、對振動產(chǎn)生阻尼、形成液膜等。目前所使用的攪拌反應(yīng)斧多為立式,攪拌軸由頂部進(jìn)入,密封安裝在釜的上部,內(nèi)頂部大都為氣相。因此,不能期望用鍋內(nèi)液體潤滑。
 
       在設(shè)備機(jī)械密封的設(shè)計中,對密封環(huán)的形狀和支承方法,都要加以考慮。靜止環(huán)由于受釜口法蘭尺寸的限制,徑向空間一般不會太大。為此,要考慮環(huán)的形狀、支承方法、密封圈的位置等,使其耐壓、變形小,以免壓力、熱應(yīng)力變形和不平衡力所產(chǎn)生的變形等,應(yīng)盡可能使形狀對稱和簡單。
 
       由于壓差大,設(shè)計成平衡型;介質(zhì)端密封,由于密封腔內(nèi)密封流體的作用,在密封端面兩側(cè)的壓差小,可以設(shè)計成非平衡型;但考慮當(dāng)運(yùn)行時外盤管反應(yīng)鍋內(nèi)介質(zhì)壓力或密封腔內(nèi)密封液壓力的不穩(wěn)定而造成壓力波動時也能使用,也應(yīng)設(shè)計成平衡型。
 
       在一些引進(jìn)裝置中,低壓工況密封也采用平衡型。這是為了減少端面摩擦熱,以免端面液膜蒸發(fā),從而可以獲得較長的使用壽命。當(dāng)釜內(nèi)壓力大于10MPa時,建議采用多類機(jī)械密封裝置。由于外盤管反應(yīng)釜大多密封氣體,選材上,除考慮介質(zhì)的腐蝕作用外,還要考慮材料本身無滲漏。
 
       當(dāng)直徑較大時,應(yīng)采用整體表面復(fù)合材料;當(dāng)壓力較高時,宜采用較高的機(jī)械強(qiáng)度的高pv值組對材料,當(dāng)介質(zhì)壓力在10MPa以下時,建議用硬質(zhì)合金或碳化硅與碳石墨材料組對;當(dāng)介質(zhì)壓力大于10MPa時,建議用硬質(zhì)合金與硬質(zhì)合金、硬質(zhì)合金與銅合金、碳化硅與銅合金組對。摩擦副材料的選擇除考慮壓力、圓周速度外,還應(yīng)與軸徑、溫度、潤滑、冷卻方法等條件綜合加以考慮。
 
       在達(dá)到外盤管反應(yīng)釜使用要求的前提下,應(yīng)盡量選擇簡單的結(jié)構(gòu)形式,這樣合理決定結(jié)構(gòu)尺寸,這樣可以優(yōu)化換熱設(shè)備,增加換熱效率,達(dá)到能耗的需要。在設(shè)備的使用年限內(nèi),盡量選擇符合要求的材料和適當(dāng)?shù)母g量,在確認(rèn)其強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性的前提下,選擇盡可能小的元件結(jié)構(gòu)尺寸,節(jié)省資源。

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