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接触式机械密封存在的问题

作者: 浏览量:18633 来源: 时间:2022-04-07 18:42:48

信息摘要:

随着现代工业生产的发展,机械密封的一作环境越来越严苛,对密封性能的要求如密封性、安全性、可靠性等越来越高。目前国内外旋转式机泵(以离心泵为主)用机械密封基本上是普通的接触式机械密封,由于密封端面之间存在直接的固体摩擦磨损,导致密封因端面摩擦温升过高、过度磨损等原因早期失效。在密封环境较为恶劣的条件下,如密封易汽化类、高危险性、高腐蚀性、高含固体颗粒介质、高pv值工-作等条件下,存在大量的液相泄漏和气相逸出而污染环境,密封可靠性和稳定性大大降低,失效概率明显增大,难以满足长周期运行、无污染、低能耗等现代化工业生产的客观要求。


接触式机械密封存在的缺陷主要体现在以下几个方面:

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①被密封介质易产生泄漏,造成物质损失和环境污染。


密封原理:在被密封流体与外界存在压力差(一般是被密封流体压力高于外界压力)的前提下,通过维持一定的端面接触压力,来尽可能减小密封摩擦副端面之间的轴向间隙以降低被密封流体的泄漏。可见,接触式机械密封难以实现被密封流体的零泄漏,更不可能实现其零逸出。随着现代环保要求的不断提高,普通接触式机械密封的应用将受到越来越多的限制。


②密封端面存在摩擦磨损、使用寿命短。


密封摩擦副之间存在着直接的固体摩擦磨损,积累的结果必然是密封的使用寿命有限。


一般地,普通接触式机械密封的使用寿命不超过一年,而对一些润滑性差的密封流体或含一定量固体颗粒的密封流体,密封的使用寿命只有数月甚至数天。


③密封上作状态不稳定,失效概率大增。


密封端面之间的摩擦温升对密封摩擦副的工作状态有很大的影响,有可能使端面液膜发生汽化(即相变,尤其对易汽化类介质如高温油泵、热水泵、轻烃泵等),由单相润滑变为汽液混相润滑,使密封摩擦副处于不稳定的工作状态,产生‘’鸣叫”、“汽喷”现象等,失效的概率大大增加。


④密封件产生热变形、热裂、热涨而失效。


密封端面之问的急剧温升还有可r能导致因温升过高使密封环产生较大的热变形,摩擦磨损严重,使密封材料的机械性能降低。容易使密封环(主要指硬环)产牛热裂、辅助密封圈产生热涨、老化等而使密封.早期失效二


机械密封失效记录中发现有相当比例是由于密封端面温升过高造成的。


⑤密封适应变工况能力差。


当流体机械处于变工况(变压力、变转速、频繁开停等)下,密封始终处于不稳定的运行状态—磨合状态,极易出现早期失效。


⑥改变介质性能,影响产品质量。


密封摩擦副端面之间直接的固体摩擦磨损,必然产生一定量的固体磨粒,对工艺产品造成不同程度的污染,直接影响产品质童及其市场竞争力。因此,随着对产品尤其是深加工食品、生物医药制品、精细化工产品等质量要求的日益苛刻,普通接触式机械密封的使用范围将不同程度的受到影响。


⑦运行费用高、经济效益低。


为改善工作环境,常对密封采用冷却、冲洗等措施,消耗大量冷却油的同时,降低了泵的容积效率和工艺装置的生产效率。采用冷却手段往往是用水对密封进行直接冷却并自然排放,浪费了大量的水资源并增加了污水处理的负担:

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如炼油厂高温蜡油泵、渣油泵等一般采用冷却自冲洗或低温蜡油外冲洗等措施来改善密封工作环境,由此带来巨大的能源浪费。


⑧辅助系统复杂、可靠性差。


对双端面机械密封需有阻塞流体循环、控制系统,大大增加了密封装置的一次性投人成本,对离心压缩机用双端面接触式机械密封,封油循环、控制系统的费用约占整个机组投资的20%一40%。另外,封油循环、控制系统使密封的运行费用成倍增加,其自身运行的可靠性直接影响着密封工作的可靠与否


⑨使用范围窄。


接触式机械密封不适用作高压、高速、高pv值工况下旋转机械类轴封,对于密封高危险性、高含固体颗粒的工艺流体,其密封的可靠性及稳定性等方面也不尽人意。

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