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機械密封如何才能在高溫介質中正常運行

點擊次數:1535 發布時間:2018-11-01
     機械密封的常用材質有C4H7N橡膠、氟橡膠、乙丙橡膠 、硅橡膠、氯醇橡膠 、聚四氟乙烯 、金屬(碳鋼、銅、鋁、不銹鋼、蒙乃爾)等。這些材質在常溫或者低溫介質中都有較好的效果,但是面對高溫介質,卻顯得力不從心。工作溫度超過150℃時使用的為高溫機械密封。高溫會使端面液膜汽化,材料變質;介質腐蝕性加劇,裝配關系改變,端面溫差較大時,還會引起較大的熱變形。
    在高溫介質中,要如何使用呢?可以將高溫介質從密封腔引出,經過一個換熱器后再沖洗密封面,或者采用一路外來的溫度較低的清潔軟水注入密封腔并沖洗密封面。但是這兩種方法具有利弊,前者效率較低,后者點是沖洗水消耗量很大且會稀釋或冷卻工藝管線的熱水。我們可以采用以下的方法:
    1、保持端面溫度在介質汽化溫度以下;
    2、給機封增加冷卻沖洗裝置;
    3、及時把密封腔熱量傳導出去,盡可能降低溫度;
    4、有裝配關系的地方,選用熱膨脹系數相近的材料;
    5、選擇耐高溫的材料,根據不同的工作溫度選用不同的材料。C4H7N橡膠溫度上限為80℃,硅橡膠和氟橡膠為200℃,聚四氟乙烯為250℃。另外非金屬摩擦副多采用石墨浸漬材料制成,所以也要根據不同的工作溫度選用不同種類的浸漬石墨。一般浸巴氏合金石墨適用溫度范圍小于150℃,浸樹脂石墨適用溫度范圍為170~200℃,浸銅、鋁、鉛的石墨可在小于400℃的工作條件下使用。動環組件應盡可能選用膨脹系數相近的材料,以防止高溫下動環和動環座的連接松動。
    6、選擇金屬波紋管機械密封。金屬波紋管密封近年來在高溫密封中使用很多,并且取得了很好的效果。在該種機封中,金屬波紋管取代了普通機封中的彈簧,省去了動環輔助密封圈,不需要克服動環補償時與轉軸的摩擦和磨損,因此在高溫下使用一般都能取得不錯的效果。
    由此可見,解決高溫問題的方法一般是采取積極的冷卻措施和尋求耐高溫的材料,而材料對溫度的適應性又依賴于降溫的程度,溫度超過250t,一般橡膠和氟塑料等非金屬材料不能作密封圈使用時,可以采用沖壓成型或焊接式的金屬波紋管。零件材料還應考慮熱變化產生的歪斜及組織變化,要求對零件作穩定性的熱處理并盡可能使各零件的熱膨脹系數相近似。
    上面的方法多多少少還是存在一些弊端,目前較為先進的方案是采用潤滑槽和液體緩沖墊這兩種形式。不僅能夠避免大量的冷水消耗和冷水中斷帶來失效,并且能夠避免其他方案中使用換熱器、夾套腔所帶來的結垢現象,但是這兩種價格會貴一點。
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