随着科技的进步,高科技波纹管机械密封产品得到研制和幵发。波纹管机械密封釆用新型结构及密封材料,密封效果好,比传统旋转式密封有更突出的特点,在油气生产设备上得到了广泛的应用。
1.波纹管机械密封的优点
波纹管机械密封原理与旋转式机械密封原理基本相同,称为端面密封,所不同的是,波纹管机械密封比旋转式密封有更突出的优点,表现为:①结构简单,安装方便,适应性强,静止环具有浮动性;②浮环结构设计,消除镶装环的各种应力;③旋转环易于更换、修复;④结构紧凑,适用于螺杆泵轴向较小的场合;⑤旋转环、静止环法兰连接、动泄漏点少。
应用中有如下特点:①密封可靠,在较长时间使用中不会泄漏;②使用寿命长,静环和动环高耐磨材料和一定的比压,它比旋转式密封多用半年;③摩擦功率损失小;④适用范围广,能用于低温、高温、高压、各种转速及各种耐腐蚀、易燃、易爆、有毒介质的密封;⑤弹簧强度大,抗震能力强,稳定性好。
波纹管弹簧与旋转式弹簧优缺点比较见表1。
表1 波纹管弹簧与旋转式弹簧优缺点比较 |
影响因素 |
波纹管弹簧 |
旋转式弹簧 |
比压均匀性 |
端面上弹簧比压均匀 |
端面上弹簧比压不均匀 |
摩擦副 |
摩擦副接触面积大,对中性好 |
摩擦副接触面积小,对中性差 |
调整弹簧力 |
弹簧力调整范围大,有利于调整弹簧力 |
弹簧力调整范围小,不利于调整弹簧力 |
结构尺寸 |
结构紧凑,尺寸小 |
结构尺寸大 |
性能 |
加工精密,性能好 |
加工精度低,性能较差 |
2 波纹管机械密封的选择及常用材料
波纹管机械密封种类型号较多,按有无轴套分为集装式机械密封和非集装式机械密封两种,按密封结构型式分为两种:一种是动环釆用波纹管组件;一种是静环釆用波纹管组件。一般的选择方法为:①根据输送介质的性质和操作条件选择机械密封;②根据泵规格型号来选择机械密封;③根据端面的比压和端面的相对运动速度来选择机械密封。
就材料而言,波纹管用镍铬不锈钢、镍铬钼合金、高镍合金钢,具有硬度高、强度髙、耐磨性能高、耐腐蚀、耐高温、热膨胀系数小等优点。
摩擦环用浸渍树脂石墨、浸渍金属石墨、钨化硅、碳化硅、硬质合金等,它们的导热性能好,自润滑性能好,在硫酸、盐酸、碱中耐腐蚀。
密封圈采用O型密封圈,具有良好的弹性和密封性,并且具有不粘性,不溶解,不老化,耐高温和耐低温等性能。材质主要有丁腈橡胶、氟橡胶等。
3 波纹管机械密封的使用
在喇二压气站浅冷装置油气生产设备上,大量使用波纹管机械密封,只有正确的使用和操作,才能保证机械密封的正常运行和延长使用寿命。
(1)启动前,应全面检査机械密封是否有泄漏现象。若泄漏较多,应査出原因设法消除,或拆卸检査并重新安装。按泵旋向盘车,检査是否轻快均匀。
(2)启动前,应保持密封腔允满液体,必须盘车,防止突然启动而造成密封损坏。
(3)泵在运转中,泵的压力应平稳,应避免发生抽空现象。
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