石墨材质_BL16-4机械密封_YS泵用机封

机械密封失效实例三
1)机泵工况简介:一台单级悬臂式泵,转速2940r/min输送介质为250~260℃的苯gan,泵压力0.1~0.2MPa。
2)密封情况:密封形式为103型,动环为18-8不锈钢镶装碳化钨硬质合金,静环为石墨浸合成树脂。动静环密封圈都是4F-V型。无冲洗、急冷及其他设施。
3)运转及使用情况:据说这已是*5次更换的密封。怀疑压缩量不足,从3~4m增加到7~8m仍无效果。刚开泵密封及泵运转良好,无泄漏。运转10多分钟后开始滴漏,逐渐加大从每分钟10~20滴増加到60~70滴。
4)拆检情况:拆开后检査动静环表面光洁,无磨损痕迹,其他零件未见异常。
5)原因分析:泵启动后,密封处温度不高,密封效果良好,10多分钟后,密封处温度接近泵内介质温度(~250℃)。动环的环座材料为18-8不锈钢,其线膨胀系数为17.2x10/℃C,到工作温度时膨胀量为0.3~0.4m。而碳化钨的线膨胀系数小为(4.5~-5)×10/℃,膨胀量为0.1~0.15m。热装时过盈值不**过0.1mm。两者的过盈联接出现了间隙,镶装失效,碳化钨环松脱,介质从间面中泄漏。
6)验证:这种分析还要通过实践来验证。将动环放到烘箱中加热。到30多分钟时,烘箱内温度达到240℃,取出动环,此时环座和碳化钨已经分离。仔细观察环座和碳化钨环接合的部位有磨损的痕迹和油迹,这了热装式动环是由于环座选材不当和过盈值小而失效的。
7)改进办法:环座材料选用线膨胀系数小的材料,好是低膨胀合金4J42。由于这种材料价格昂贵,也可选择3G13不锈钢,它的价格比18-8不锈钢低,线膨胀系数又小,将近18-8不锈钢的2/3。此外,过盈值也要适当。过盈值取0.002d即可
为什么会出现干气密封?
离心压缩机常用的轴封方法有迷宫密封、机械密封和浮环密封(又称油膜密封)等。迷宫密封只能用在压力不高的中性介质(如空气和氮气等)压缩机上,因为存在一定的泄漏量。对于工艺气,例如石you气、氢气以及其他yi燃和有毒气体是不能用迷宫密封的,只能用机械密封和浮环密封。在相当长的时间内这两种密封占统治地位,尤其是浮环密封应用范围广,可用在任何压力下,而机槭密封只能用于中低压的工况。从密封原理上讲它们有本质的区别,但是其共同是
必须配备密封油站,由此产生了许多弊端。
1)密封油站费用高。其价值古压缩机总额的20%30%,有的高达40%,此外还有占地面积大的缺点。
2)操作麻烦。开机前要做密封油的自保试验,其中包括报警和自动停机试验。正常生产中要经常检查各仪表指示还要给油过滤器更换滤芯。
运行费用高。离心压缩机的转速几乎100 )r/min左右。密封处轴径100~140mm。忽略其他因素的影响,每台机的密封消耗功率在20~30kW。此外,加上密封系统消耗的水、电或蒸汽等能耗,可使压缩机的效率下降2%-3%。这是一个不小的数字。
降低了压缩机的可靠性。由于密封油站设备多、仪表多、需要的能源种类多,其中任何一点小问题都可能导致压缩机停机。曾经发生过因为高位油罐(槽)液面计一个小螺丝松动而导致停机的事故。有人统计离心压缩机因油系统故障而停机的占55%~80%,尤其是开停机过程中,油系统故障率占的更高。所有这些都迫使人们探索一种可靠性高,经济效益好的离心压缩机轴封方法。经过长期的研究,英国克兰公司先推出了气体螺旋槽密封,当时称为28型密封,于上世纪70年代应用到工业上。实践表明,气体螺旋槽密封不仅有高的可靠性,还有很好的经济效益。

干气密封的泄漏量怎样?
前面谈到干气密封的泄漏微小。对于科学问题仅有般的叙述还不行,必须用数字来说明。下面引用英国克兰( lohn Crane)公司的试验
E40数据给人以量的概念。泄条件:70ar,空气漏量与密封端面的间隙30000r/min -y(或称气膜厚度)有关,由rmin于该值很小所以泄漏量也不大。此外,泄漏量还与密封端面的线速度和承受和压力越大泄漏量越大。对于空气面言当压力为7VPa时密封直径和转速对泄漏量的关系见图163。例如直径200m,转速在100omin时泄漏量不到100L/min,也就是说约6m/h。
三条曲线,下边靠近横坐标线的曲线为0r/min,即压缩机停运状态泄漏量,约为0.01~0.02m3/min(或0.6~1.2m/h)。这表明密封端面在压力作用下,已经悬浮起来。有间隙有压差当然就有泄漏。这是压力为7MPa时的情况,压力变化后泄漏量会是怎样的呢?

千气密封基本原理是什么?
先来分析图155中的静环,在工作压力下静环受介质压力和弹簧力,此二力的作用方向是将静环紧贴在动环上,称为密封端面间的闭合力F。该力与动环是否转动无关,属流体静压力。当动环旋转时,气体由外边沿槽向内径方向流动(图157),终到达密封坝,气流遇到了阻力,提高了气体本身的压力。该压力是动环旋转产生的称为流体动压。它作用在动静环之间,力图把两者分开,称此力为开启力F。,(图158)。在某一转速下开启力和闭合力相等时即F。=F。,动静环之间保持某-间隙,两者处于平衡状态,并保持足够的气膜刚性实现非接触式密封。
气体进口被吸向中心气体被压缩压力升高

干气密封的密封圈有哪些改进?
密封圈的作用不可忽视,有时密封的失效就是由密封圈引起的。一般压缩机干气密封的静环密封圈由聚四氟乙烯(PTFE)制造,挤在一个完全限定的槽中(图161右下角)。新的结构在密封圈外径用一个弹簧紧固加强(见图161右上角),高可使用到10.5MPa的压力。当压力时可使用弹簧增强的J形环(图162右图),可耐压到23MPa。此时动环密封圈也做相应地改进,采用双J形环(图162左图)密封性更为可靠。

干气密封系统是怎样控制的?
我们举一个带迷宫密封的串联密封来说明这一问题(图169)。在外密封和迷宫密封之间注入压力略**大气压的氮气。氮气进入后有两个流向,向右边的一路经外密封后泄漏出来。由于该密封两侧压差很小,所以泄漏量也很小。向左边的一路经过迷宫密封减压后,与内密封泄漏的工艺气混合放huo炬烧掉。放huo炬线路上有限流孔板、流量计、压力指示差压控制和报警。当内密封失效泄漏量时背压增加直至报警。内密封的内侧注入从压缩机出口引来的经过过滤的清洁的工艺气、由差压控制阀来调节进气压力。启动时没有工艺气用氮气来代替。过滤器的精度为2ma

密封面上没有摩擦痕迹是什么原因?
有时密封面上没有摩擦痕迹,其原因是:
1)传动装置和轴(套)打滑。有的传动座用**丝固定在轴上,这种传动方式常温下尚可使用,对热油泵在温度和离心力的作用下**丝松动,传动失效。
2)静环与动环没接触,属于安装失误。
3)在采用镶嵌式动环时,碳化环松脱。处理办法:将传动座由**丝传动改为键传动,或其他可
靠的传动方式;为解决安装失误的问题,可采用事先组装好的集装式密封;采用热膨胀系数小的材料制造环座,并适当加大镶装的过盈值。
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