波纹管式机械密封有何特点
补偿机构为波纹管,其中一个密封环(动环或静环)和波纹管制成一个整体,中间没有密封圈,因此减少了一个泄漏点;同时减少了补偿机构的摩擦阻力,改善了追随性;对于焊接金属波纹管密封使用温度不受密封圈的限制;对于四氟波纹管密封可用于腐蚀性介质中。波纹管式机械密封的缺点是有的波纹管弹力较小,需加弹簧。
波纹管式机械密封有哪几种
波纹管式机械密封的应用范围很广,从低温到高温,从中性介质到腐蚀性介质,从低速到高速,从普通到苛刻的工作条件都可选用。
所有这些可通过变更波纹管的几何形状(如内外径、波片厚度和波数等)与材料弹性模量,改变波纹管的弹率。
根据介质的腐蚀性能,选用不同的波纹管材料等。
例如对工作压力和温度都不高的中性介质(油和水等),可选用橡胶制造的简易波纹管机械密封;在腐蚀性介质中(酸或碱等),可选用四氟制造的波纹管机械密封;高温和高速下,可采用焊接金属波纹管机械密封等。
三、金属波纹管机械密封常见故障
1)高温下波纹管失弹,高压下(如上述热水泵)波纹管破裂。
2)在波片之间的波谷处易出现结焦和积碳现象,使波纹管失去弹性而不能补偿,因此不能用于结焦、积碳和有结晶析出的泵中。
3)对外装式机械密封,密封腔中的压力**过0.2mpa时,能将密封面推开。这是因为波纹管的弹力较小,无法抵住较高的介质压力。因此,压力较高时不能用外装式波纹管机械密封。
4)因波纹管机械密封属平衡型结构,在使用时一定要核算有效直径和载荷系数。否则在压力较高的丙烷和丙烯泵中工作不稳定,易出现喷漏现象。
正确选择机械密封是防止液泵泄漏关键
109橡胶波纹管密封只适用于低压0.8Mpa以下的工况。
腐蚀磨损问题
由于多种原因,例如包括轴承的公差、轴端余隙、振动和主轴偏差,都会使液泵的主轴产生径向和轴向运动。此外,由于将接触面之间保持平行是十分困难的,因此机械密封本身的内部产生移动也是很正常的。这类移动往往是由于设备和安装公差、热膨胀、管路应力或主轴调试不当所造成。
为了使密封面之间始终保持互相配合,弹簧起到了机械密封与运动主轴之间的恒定调节作用。当旋转面和主轴之间采用人造橡胶密封时,该弹性体就会在主轴上来回运动。这种重复摩擦动作,会磨蚀主轴上的防腐材料,失去主轴的氧化膜保护层,终会在主轴的摩擦面上形成磨损沟槽,造成液体从沟槽中泄漏,并增加必要的维修工作量或甚至更换主轴。为了解决这一问题,一般在填料盒内安装一个可更换的轴套。
然而,解决腐蚀磨损问题的办法是去除其内部的动态密封。现在,大部分主要密封制造厂生产非腐蚀磨损型密封,以防止液泵零件的腐蚀磨损。
焊接金属波纹管机械密封
焊接金属波纹管机械密封主要用于炼油厂热油泵的轴端密封。利用金属波纹管代替了弹簧和密封圈,解决了高温下密封的问题。焊接不仅起着补偿轴向位移及缓冲振动的作用,而且靠本身的弹力与密封介质压力一起对密封端面施加一定的比压,以起到密封的作用旧。实践表明:波纹管膜片由于在轴向振动力的作用下表现的失效形式一般为膜片失弹和疲劳破坏,因而国内外许多学者致力于膜片应变、动态应力的分析,用有限元法和优化方法计算膜片的动态应力。以波纹管膜片作为研究对象,使用ANSYS有限元程序计算了由轴向振动引起的膜片大动应力的大小及位置,并分析了振动量与大动应力之间的关系,进而给出了提高膜片使用寿命的措施。由于波纹膜片是轴对称圆环壳单元,故取单个膜片的l/2进行应力分析计算。在使用ANSYs分析软件时,结合本文的情况采用了壳体线性分析模式。冲洗能够有效降低动静环高温度,并减小密封环温差的差别,环温差趋于一致。当冲洗量达到一定值和一定量的冲洗,使动环耦合变形锥度减小,静环锥度,但两者综合锥度降低,因此一定量的冲洗能够有效降低耦合变形产生的正锥度。
波纹管机械密封:
去掉了补偿环密封圈及其摩擦阻力,补偿环密封圈改至弹簧座处,补偿环追随性提高,而且避免了补偿环密封圈因轴串、振动所产生的磨损。
金属波纹管用于高温介质,聚四氟乙烯波纹管用于腐蚀性介质。
一般选择一软一硬的材料配对,软环作窄环,如 YG6/M106K,只有介质含固体颗粒、易结晶、粘度高 时才选用硬对硬。
(2)尽量采用内装、内流式结构,防止机械杂质进入密封
端面,减少泄漏量。
(3)选导热性良好材料作动环。
以利散热,降低端面温度。
(4)环的壁厚不可太薄,以保证整体强度、刚度,也利散
热(导热欠佳的材料,可薄一些)。
(5)动环和轴(轴套)间隙A11(0·4~0·6)以利补偿
静环和轴(轴套)间隙1~3mm以免摩擦
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