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機(jī)械密封為什么要用輔助設(shè)施?

在流體機(jī)械中(如泵、壓縮機(jī)、攪拌釜和離心機(jī)等),工作條件最苛刻的部件要算機(jī)械密封。像推力軸承那樣承受軸向力;像換熱器那樣把產(chǎn)生的熱量導(dǎo)出。在高溫、高壓、易腐蝕等部位實(shí)現(xiàn)靜密封已經(jīng)比較困難,要求在高速旋轉(zhuǎn)中,在幾毫米寬的密封端面上實(shí)現(xiàn)動(dòng)密封就更加困難了。為了解決這個(gè)棘手的問(wèn)題,經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的實(shí)踐,人們找到了兩個(gè)途徑:一是從密封的結(jié)構(gòu)和材料入手,使其適應(yīng)苛刻的工作條件。這種做法花費(fèi)的代價(jià)較高,盡管如此,仍不能從根本上解決問(wèn)題。一旦密封失效,后果嚴(yán)重。另一途徑是通過(guò)輔助設(shè)施改善工作環(huán)境。目前,實(shí)際工作中不用任何輔助設(shè)施的機(jī)械密封實(shí)屬罕見(jiàn)。如高壓使用的串聯(lián)機(jī)械密封以及高溫泵的機(jī)械密封等都必須采用相應(yīng)的輔助設(shè)施。通過(guò)輔助設(shè)施,將某些苛刻的工作環(huán)境改變?yōu)槊芊饽芙邮艿?,使機(jī)械密封的效果大大提高,使用范圍更加寬廣。機(jī)械密封工作中產(chǎn)生的摩擦熱,使密封端面溫度升高,如不采取相應(yīng)的設(shè)施,會(huì)產(chǎn)生許多不良后果。
1)溫度升高使密封端面間液膜汽化,磨損加劇,使密封失效;
2)溫度升高使動(dòng)靜環(huán)產(chǎn)生熱變形,泄漏增大、磨損加?。?br />3)溫度升高也加劇了介質(zhì)對(duì)機(jī)械密封的腐蝕;
4)溫度升高使輔助密封圈老化、變質(zhì)而失效;
5)溫度升高,浸漬合成樹(shù)脂的石墨,因樹(shù)脂碳化而性能下降,浸金屬的石墨環(huán),因金屬熔化而泄漏。
由此可見(jiàn),不允許的溫升是機(jī)械密封的大敵。輔助設(shè)施的目的在于:減少這種人們不希望的溫升,保持密封端面間的良好潤(rùn)滑狀態(tài),使機(jī)械密封各零件良好,正常地工作;在易汽化介質(zhì)中,保證密封腔中的壓力,使之不汽化;在低溫泵的密封中可起到保溫和供熱的作用;對(duì)于有固體顆粒出現(xiàn)的結(jié)晶和強(qiáng)腐蝕介質(zhì)的密封,還能保持密封不受損害。因此,有的國(guó)家把輔助系統(tǒng)稱為保護(hù)系統(tǒng)。1983年中國(guó)石化總公司組織了對(duì)七大石化企業(yè)的機(jī)泵密封調(diào)查認(rèn)為:“國(guó)外引進(jìn)的離心泵和壓縮機(jī)的軸封,根據(jù)不同條件都帶有不同的輔助設(shè)施。實(shí)踐證明,往往結(jié)構(gòu)合理,材料良好而忽視了輔助設(shè)施,造成困難的工作條件,導(dǎo)致密封早期失效。反之.有些場(chǎng)合的結(jié)構(gòu)和材料還不足以滿足工作條件的要求,采用有效的輔助設(shè)施,結(jié)果促使密封滿足了工作條件的要求,順利地運(yùn)轉(zhuǎn)”。
有的機(jī)械密封工作溫度、壓力和速度等不太高,不用輔助設(shè)施也可以工作。但是,從密封的穩(wěn)定性和使用壽命的觀點(diǎn)考慮,采用輔助設(shè)施是有利的。因此,應(yīng)當(dāng)把輔助設(shè)施看成是機(jī)械密封的組成部分,根據(jù)不同的工作條件,采用不同的輔助設(shè)施。國(guó)際上通用的美國(guó)石油學(xué)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)(離心泵API610),對(duì)此都做了具體的規(guī)定。正確、合理地選用輔助設(shè)施,不僅對(duì)密封的穩(wěn)定性而且對(duì)延長(zhǎng)使用壽命都有重要意|義;對(duì)安全生產(chǎn)以及對(duì)減少漏損、減少維修工作量和降低』產(chǎn)成本有一定的作用,必須給予足夠的重視。
輔助設(shè)施有人稱為密封循環(huán)保護(hù)系統(tǒng),或簡(jiǎn)稱為密封系統(tǒng)或保護(hù)系統(tǒng)。

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