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密封技术

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特殊工作条件和介质的泵用机械密封

  近年来随着石油、化工、石油化工和其他工业部门工艺参数的不断提高,对于在高压、高温、易挥发、腐蚀、含固体颗粒的介质和高速下运转的机械密封及其辅助措施也有了更高的要求。

  高温流体机械密封 在高温流体泵用的机械密封中,由于流体温度不断增加,会加快密封磨损和腐蚀,密封环易变形,橡胶老化,组合环配合松脱,从而引起泄漏。在石油化工和炼油装置中,中、高压热水泵和锅炉给水泵已逐步采用了机械密封。

图2-37所示为一种锅炉循环热水泵用机械密封。这种机械密封动、静环座均用钛金属制造,其线胀系数小,与碳化钨相近,易于固装动、静环。用聚四氟乙烯V形密封圈,保证工作温度下辅助密封圈和动、静环的追随性。采用出口液体冷却器,冷却高压液体送至轴封箱冲洗,结构简单,采用自冲洗。由于采用冲洗液冷却器,保证辅助密封处于聚四氟乙烯允许工作温度范围内,解决了高温辅助密封的问题。

  在石油化工和炼油装置中用于热油、热载体、油浆等温度较高介质的塔底热油泵、热载体泵、油浆泵、渣油泵、蜡油泵、沥青泵、熔融硫磺和增塑剂泵等也均采用了机械密封。

在高温油泵中可以通过采用硬对硬密封副解决低压含固体颗粒的减压塔底热油泵机械密封问题,温度超过250℃时采用焊接金属波纹管机械密封。密封材料需要进行稳定性热处理。采用单端面密封需要充分冷却和冲洗。采用双端面密封需要外供隔离流体,为了提高辅。

  助密封圈的寿命,在与介质接触侧的密封设置冷却夹套。利用系列产品104型单弹簧旋转式机械密封,将碳石墨静环改用碳化钨,采用碳化钨与碳化钨配对的密封副,效果很好。图所示为减压塔底泵用静止式焊接金属波纹管机械密封。这种密封采用金属波纹管代替了弹簧和辅助密封圈,兼作弹性元件和辅助密封元件,解决了高温下辅助密封难解决的问题,保证密封工作稳定。波纹管密封本身就是部分平衡型密封,低(负)压下有冲洗液。波纹管密封具有耐负压和抽空能力;在高压下波纹管在耐压限内可以正常工作,因此适用范围广。采用蒸汽背冷措施起到启动前暖机和正常时冷却作用以减少急剧温变和温差,同时起到冲洗动、静环内部析出物、洗净凝聚物、防止泄漏严重时发生火灾的作用。采用静止式结构对高黏度液体可以避免由于高速搅拌产生热量。采用双层金属波纹管。可以保持低弹性常数且能耐高压,在低压下外层磨损,内层仍然起作用。采用双层金属波纹管弹性好。使用时必须注意由于操作条件变化,波纹管外围沉积或结焦会使波纹管密封失效。

关键词:特殊工作条件和介质的泵用机械密封
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