雙端面機械密封的結(jié)構(gòu)與作用
1. 脫硫泵用雙端面機械密封的分類
針對脫硫系統(tǒng)漿液介質(zhì)腐蝕性、磨蝕性的特點,脫硫泵的軸封形式一般采用了雙端面機械密封,其主要結(jié)構(gòu)有兩種形式:背對背式雙端面機械密封和串聯(lián)式雙端面機械密封。
2. 介質(zhì)側(cè)機械密封
背對背式雙端面機械主密封面介質(zhì)側(cè)靜環(huán)不旋轉(zhuǎn),該密封環(huán)靠外圓的兩道靜態(tài)的O形密封圈來密封,O形密封圈通常與機械密封腔體采用過硬配合。介質(zhì)側(cè)動環(huán)是旋轉(zhuǎn)的,該密封環(huán)靠動環(huán)座和O形圈來密封和引導方向。介質(zhì)側(cè)動環(huán)和介質(zhì)側(cè)靜環(huán)的摩擦面受到密封腔內(nèi)軸封水壓力的作用,要求軸封水的壓力比被密封介質(zhì)的最大壓力高0.15~0.2MPa,除了這種向內(nèi)作用的壓差外,摩擦端面間的液膜還受到離心力的作用,兩種向內(nèi)作用的力是累加的,因此與壓差由內(nèi)向外作用的密封相比,這種密封的泄漏率較小。由于對軸封水的壓力有要求,在軸封水的出口接管處設(shè)計安裝合適規(guī)格的壓力表,控制機械密封腔體內(nèi)部軸封水的壓力。高壓的軸封水向介質(zhì)側(cè)泄漏,防止了介質(zhì)向密封側(cè)面的穿透,因而起到了潤滑、冷卻的作用,這種布置方式的另一個好處是減少了摩擦面的磨損,防止介質(zhì)大量外漏。
機械密封腔體和介質(zhì)側(cè)靜環(huán)之間的間隙,通常還配有一個鋼結(jié)構(gòu)的擋圈,以防止靜環(huán)從密封腔體中脫出。
串聯(lián)式雙端面機械密封,其介質(zhì)側(cè)機械密封正好和背對背式機械密封相反,其靠近介質(zhì)的密封面是動環(huán),其靜密封靠O形密封圈與軸套過硬配合密封軸向方向的泄漏。靜環(huán)裝配在靜環(huán)座上,靠均勻的多個小彈簧對其軸向補償。由于介質(zhì)壓力高于軸封水壓力,因而靜環(huán)不會從靜環(huán)座中脫出,所以不需要配備擋圈。軸封水壓力為低壓即可,一般為0.1~0.2MPa,主要起冷卻動靜環(huán)摩擦副產(chǎn)生的熱量和沖洗密封腔內(nèi)雜質(zhì)物的作用。
3. 大氣側(cè)機械密封
對于背對背式機械密封和串聯(lián)機械密封而言,大氣側(cè)機械密封的結(jié)構(gòu)基本相似,大氣側(cè)機械密封包括動環(huán)、靜環(huán)以及輔助密封圈,也包括動環(huán)座和靜環(huán)座。
三、機械密封零部件所用摩擦副材料
(1)介質(zhì)側(cè)機械密封所用摩擦副材料由動環(huán)和靜環(huán)所組成的摩擦副是機械密封最重要的零件,由于介質(zhì)側(cè)機械密封所密封介質(zhì)具有腐蝕性和磨蝕性,因而介質(zhì)側(cè)機械密封采用耐腐蝕和耐磨的無壓燒結(jié)碳化硅。
(2)大氣側(cè)機械密封所用摩擦副材料大氣側(cè)機械密封最常用的摩擦副材料為硬質(zhì)合金YG6和YG8,由于軸封水采用清潔自來水,表面粗糙度值又很低,一般來說,這種密封幾乎沒有發(fā)現(xiàn)問題。
(3)密封膠件材料 由于石灰石漿液的強磨蝕性、強腐蝕性和汽蝕性的介質(zhì)特點,O形密封圈選為氟橡膠。
(4)金屬結(jié)構(gòu)材料由于密封介質(zhì)的特殊性質(zhì),彈簧及觸液金屬件材料選為雙相不銹鋼,其余金屬材料選為316L或其他不銹鋼金屬材料。
四、軸封水系統(tǒng)
雙端面機械密封需從外部引進適量的軸封水,軸封水一般具有以下功能:
1)潤滑密封端面。
2)帶走摩擦熱量。
3)將端面因磨損產(chǎn)生的顆粒帶走。
4)封堵工作介質(zhì)泄漏。
5)改變密封泄漏方向。
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