釜用機(jī)械密封的動態(tài)模擬實驗技術(shù)與應(yīng)用

　　分析了釜用機(jī)械密封的特點(diǎn)，重點(diǎn)討論了釜用機(jī)械密封的動靜態(tài)試驗與應(yīng)用。結(jié)果表明，通過動態(tài)模擬實驗臺，釜用機(jī)械密封的檢修一次合格率達(dá)到100%。

　　《機(jī)械職業(yè)教育》創(chuàng)刊于1980年，榮獲“中國職教期刊一等獎”，是中國機(jī)械工業(yè)教育協(xié)會高職與中專教育分會的會刊，由中國機(jī)械工業(yè)教育協(xié)會與無錫職業(yè)技術(shù)學(xué)院等聯(lián)會主辦。

　　聚合釜、攪拌釜是各種化工廠的關(guān)鍵設(shè)備之一，其運(yùn)行效率和可靠性在很大程度上取決于軸封裝置的優(yōu)劣。釜用機(jī)械密封工況復(fù)雜、攪拌軸長、軸徑大、介質(zhì)物理化學(xué)性質(zhì)多變化、壓力溫度波動大等，常使機(jī)械密封失效或損壞。由于機(jī)械密封尺寸較大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，對機(jī)械密封的安裝、更換更是提出了更高的要求。著重論述攪拌反應(yīng)釜用機(jī)械密封的動態(tài)模擬實驗技術(shù)與應(yīng)用，通過動態(tài)模實驗臺，可有效提高了釜用機(jī)械密封檢修一次合格率。

　　1釜用機(jī)械密封特點(diǎn)

　　(1)一般的釜用機(jī)械密封的尺寸較大，結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜。由于制造其動環(huán)多采用整體硬質(zhì)合金、靜環(huán)產(chǎn)用進(jìn)口碳化硅所以成本較高。如SAN裝置A101軸徑為Ф150mm，ABS裝置A210—A240軸徑為Ф190mm。單套機(jī)械密封價格在二萬元至三萬元之間。

　　(2)運(yùn)行工況苛刻。由于攪拌器的攪拌軸較長，介質(zhì)的擾動使得軸的偏擺較大;且釜用機(jī)械密封密封的多為氣相介質(zhì)，密封介質(zhì)壓力變化，密封壓力從8kg到負(fù)壓;密封油溫度控制較高，密封難度較大。

　　(3)機(jī)封拆裝難度大。由于攪拌器軸功率一般較大，與其相連的原動機(jī)及輔助裝置大多大而且笨重，且位于軸上方，使得機(jī)封拆裝難度較大，檢修更換一次密封需要的時間也長。

　　分析表明，就對釜用機(jī)封的制造質(zhì)量和安裝質(zhì)量提出了相對較高的要求，以期達(dá)到一次安裝成功，避免無謂的人力物力浪費(fèi)，節(jié)約增效的目的。

　　2技術(shù)分析與設(shè)計思路

　　SAN裝置A-101反應(yīng)釜、ABS裝置A210～A240反應(yīng)釜的攪拌器均已運(yùn)行多年，其機(jī)封也更換過多次。以前機(jī)封檢修更換時，新機(jī)封密封的檢驗只能采用常規(guī)檢驗：外觀尺寸檢驗與用動靜環(huán)密封面檢驗;靜態(tài)保壓的方式來檢查機(jī)封的制造和裝配質(zhì)量。這種檢驗方法存在兩個弊端：

　　(1)由于機(jī)封的動靜密封面之間沒有相對運(yùn)動，不能發(fā)現(xiàn)由于制造質(zhì)量問題造成的動靜環(huán)內(nèi)部質(zhì)量缺陷，運(yùn)行后就有可能造成泄漏。

　　(2)由于機(jī)械密封的動靜環(huán)密封面之間沒有相對運(yùn)動，沒有磨擦生熱，不能考察機(jī)封密封密封圈在受熱狀態(tài)下的反應(yīng)情況，無法對機(jī)械密封圈材質(zhì)進(jìn)行檢驗。

　　(3)設(shè)計思路。所以我們?yōu)榱藢C(jī)械密封有一個全面考察，就設(shè)計制造了釜用機(jī)械密封的動態(tài)模實驗臺。其特點(diǎn)結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，一機(jī)多用;可模擬各種工況條件下的釜用機(jī)械密封，進(jìn)行動態(tài)實驗。其結(jié)構(gòu)包括：動力傳動系統(tǒng);動力保護(hù)系統(tǒng);壓力模擬系統(tǒng);攪拌器釜內(nèi)壓力模擬系統(tǒng);模擬實驗平臺;溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng);密封油回收系統(tǒng)。

　　3結(jié)構(gòu)設(shè)計特點(diǎn)

　　動力傳動系統(tǒng)采用0.75KW電機(jī)，通過減速器帶動鏈輪鏈條帶動模擬軸(電機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)1750r/min)，通過減速器輸出轉(zhuǎn)數(shù);動力保護(hù)系統(tǒng)通過電機(jī)控制盤控制模擬系統(tǒng)負(fù)荷，避免試驗過程中產(chǎn)生設(shè)備事故;壓力模擬系統(tǒng)為機(jī)械密封提供與實際相同的壓力與攪拌器釜內(nèi)壓變化;模擬實驗平臺為機(jī)械密封提供所需的安裝接口;溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)提供機(jī)械密封實際工況的溫度;密封油回收系統(tǒng)回收實驗后的密封油，避免浪費(fèi)。實驗時兩人即可完成機(jī)械密封的試驗。并且可通過更換平臺接口實現(xiàn)50~200MM軸徑密封的轉(zhuǎn)換;更換鏈輪使轉(zhuǎn)速為由30~150轉(zhuǎn)/分之間的變換，為大型機(jī)械密封的提供動態(tài)模擬實驗。

　　4機(jī)械密封動態(tài)模擬試驗臺示意圖

　　5結(jié)束語

　　自該裝置投用以來其起到的作用非常明顯，聚合釜、攪拌釜檢修一次合格率達(dá)到100%。以前每年因密封試驗不好平均浪費(fèi)機(jī)械密封5套，每套機(jī)械密封至少平均2萬元，為廠創(chuàng)直接經(jīng)濟(jì)效益10萬元，同時因減少重復(fù)檢修、縮短檢修周期，至少可創(chuàng)間接經(jīng)濟(jì)效益40萬元，經(jīng)濟(jì)效益顯著。

　　參考文獻(xiàn)：

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