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急冷油泵机械密封结构型式
添加:2024-2-27 16:08:31    游览:76    来源:网络

  急冷油泵的主要特点为轴径大 ( 普遍超过100mm),介质温度高(190 ~220 ℃ ) 以及含有焦粒杂质。从密封专业设计角度来衡量,急冷油泵密封的设计难点就在于大轴径、高温以及含杂质工况的复合应用。经过分析,机械密封辅助系统首选PLAN 32 加 PLAN 53A 冲洗方案,以下就针对该辅助系统对密封结构的选用进行探讨。

  一、密封结构型式

  对于布置方式3 加压双密封结构。当第一级密封出现泄漏后,第二级密封可以起到延时保护功能,通过辅助系统报警,能够及时提醒作业人员进行检修处理。同时当第一级密封泄漏时,工艺介质不会泄漏到环境中,提高了机械密封的安全性。

  由于泵送介质温度较高,如果介质侧采用弹簧密封,辅助密封橡胶圈将长期处在高温中工作,其密封性能则会受到影响。且介质含有焦粒,当进入到弹簧间隙中时,容易造成弹簧卡滞失去弹性,同时焦粒也容易在补偿环 O 形圈处沉积造成 O 形圈无法沿轴向浮动,最终影响密封的使用效果。为了密封使用寿命更长,介质侧推荐使用 C 形密封,采用耐受高温的焊接金属波纹管密封结构。金属波纹管不仅能够承受高温,而且具有自清洁能力,同时辅助密封圈无需沿轴向浮动, 能更好的应对急冷油中的含焦杂质。一级辅助密封采用能够承受480 ℃ 高温的优质柔性石墨。该密封配置能够有效的密封住介质侧高温含焦粒杂质的急冷油。

  对于大气侧密封,由于有清洁隔离液的循环冷却,所以大气侧密封腔工作环境相对介质侧会好很多,温度也不会太高。此时考虑到弹簧密封的抗振性能更加优越,安装更加方便。 为使整个密封装置的密封性能更加稳定可靠,机械密封使用寿命更长,大气侧密封推荐采用多弹簧密封结构,密封具体结构型式如图 2 所示。

图2 金属波纹管 + 弹簧结构

   对于材料的选择,波纹管材料选用 INCONEL718,高温不失弹,并且耐硫腐蚀; 弹簧采用性能优良的Hast. C 合金,耐高温抗腐蚀。

  补偿环( 介质侧/ 大气侧):浸锑石墨/ 浸锑石墨; 非补偿环 ( 介质侧/ 大气侧):无压烧结碳化硅/ 无压烧结碳化硅;

  辅助密封圈 ( 介质侧/ 大气侧):优质柔性石墨/ 进口全氟醚橡胶

  二、高效泵送装置

  对于 PLAN 53 冲洗系统,利用内部循环装置将隔离液从储罐输出,流经密封端面后再返回到储罐。该系统能否达到良好的使用效果,关键取决于密封内部的泵送循环装置。

  根据设计经验,急冷油泵密封大气侧泵送循环装置可选用螺旋套或者泵效环结构。 两者均是利用泵轴带动旋转产生循环动力,使隔离液不间断地在密封与储罐间循环。采用螺旋套结构,在 100 mm 轴径、1500 r / min转速下虽能带来约400 L / h 的循环量,但此结构要求螺旋套与压盖之间的间隙非常小( ≤0. 50 mm) 才能实现较大的循环量,一旦泵使用时间长以后精度下降振动超标时则会造成螺旋套与压盖发生擦碰直接导致密封泄漏。 然而采用特殊设计的泵效环,在100 mm 轴径、1500 r / min 转速下也能带来约400 L / h 循环量,并且泵效环结构对泵效环与压盖之间的间隙要求较低(1 ~ 1. 5 mm 均可),即使泵使用时间长以后精度下降振动超标时也不会造成泵效环与压盖发生擦碰,该结构从根本上避免了使用螺旋套而带来的风险。 故急冷油泵机械密封采用泵效环结构能够让密封运行更加稳定和可靠,使用寿命更长。

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