水泵機(jī)械密封的四大作用
水泵機(jī)械密封的作用(一)提高機(jī)器效率、降低能耗。
①減少機(jī)器的內(nèi)漏、外漏和穿漏,提高機(jī)器容積效率。例如, 大慶煉油廠將焦化CYZ-A自吸離心油泵的葉輪口環(huán)改為機(jī)械密封,使泵 效率提高3.6%耀5.6%。
②減少摩擦損失,提高機(jī)器的機(jī)械效率。例如,將雙端面密封 改為單端面密封、非平衡型改為平衡型、雙支承減底泵封閉一端 (所謂砍頭泵)減少密封都能減少摩擦損失,提高機(jī)械效率。
③改變密封方式,提高機(jī)器或機(jī)組的效率。例如,將屏蔽泵改 用機(jī)械密封泵,使電動(dòng)機(jī)效率提高;采用磁力傳動(dòng)泵,提高機(jī)器效 率。
④改變輔助系統(tǒng),減少能耗,提高機(jī)組效率。例如,熱油泵自 沖洗改為小葉輪循環(huán)沖洗;雙端面密封改為單端面密封,節(jié)省封油輔 助系統(tǒng)的能耗。
(二)節(jié)約原材料。例如,工藝流體回收,減少或消除動(dòng)力蒸汽和 工藝流體的損耗,減少封油損耗等。(三)提高機(jī)器可靠性。
例如,軸封的漏損和壽命決定軸封和機(jī)器 的可靠性。(四)安全和環(huán)境保護(hù)。根據(jù)日本某廠調(diào)查報(bào)告,在發(fā)生的786件 事故中有32件是泄漏造成的 (占42%)。
此外工藝流體泄漏還會(huì)造 成環(huán)境污染,包括對大氣污染、水污染和車間環(huán)境污染。水泵密封技術(shù)雖然不是領(lǐng)先性技術(shù),但卻是決定性技術(shù)例如, 美國挑戰(zhàn)號(hào)航天飛機(jī)由于密封事故而墜落;核電站循環(huán)泵為了安全可靠,由有軸封泵改成無軸封泵。改進(jìn)機(jī)械密封后因工作可靠,又由無軸封泵改回成有軸封泵。
延伸閱讀:蝶閥的結(jié)構(gòu)及工作原理
隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展,蝶閥的使用已從低壓供水?dāng)U展到溫度高于538℃,低到-184℃的介質(zhì),壓力也從低到高,廣泛用于空分、化工、冶金、污水處理等領(lǐng)域。而且口徑越來越大,性能要求更高,使用壽命要求更長。當(dāng)前,國內(nèi)外生產(chǎn)的蝶閥大多數(shù)為橡膠密封和塑料密封,容易磨損和老化,達(dá)不到設(shè)備連續(xù)運(yùn)行周期。
水泵以空分為例來說明一下,當(dāng)今以深冷分離原理為主的空分設(shè)備,其流程都采用分子篩預(yù)凈化流程,工作壓力為0.5~0.9MPa,介質(zhì)溫度的變化范圍在10~200℃,其切換閥使用溫差大,口徑大,切換頻繁,閥門橡膠密封圈容易磨損和老化,而且更換也比較困難。接下來由水泵廠為大家說一說延伸閱讀:蝶閥的結(jié)構(gòu)及工作原理有哪些。
一、杠桿式啟閉結(jié)構(gòu) 當(dāng)?shù)y關(guān)閉時(shí),主軸與杠桿用錐銷緊固,繞O點(diǎn)按逆時(shí)針旋轉(zhuǎn),杠桿用帶孔銷帶動(dòng)蝶板AB,由壓縮彈簧推動(dòng)蝶板固定在杠桿的支點(diǎn)N上,隨主軸杠桿的轉(zhuǎn)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)?shù)迳隙薆與閥體密封面全部接觸而達(dá)到密封。開啟過程正好相反。
在啟閉過程中,密封副間相對滑動(dòng)很小,減小相對磨損。在關(guān)閉狀態(tài)為軸向壓力密封,改變傳統(tǒng)的外力擠壓密封。
二、連桿增力式執(zhí)行機(jī)構(gòu) 活塞在氣源壓力的作用下向右移動(dòng),活塞桿帶動(dòng)力臂于箱體內(nèi)滑動(dòng),連桿牽動(dòng)搖桿順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),輸出扭矩。
而連桿與搖桿長度(h)相同,均等于箱體槽心至輸出中心的距離。箱體槽壁承受側(cè)向推力F,分力P牽動(dòng)搖桿轉(zhuǎn)動(dòng),根據(jù)力的分析可知: P=Q/cosα α=sin-1(1-sinβ) M扭=Phcos(90-α-β)=Qhsin(α+β)/cos(α+β) 由上式可知,β角減小,α角增大,M扭值隨之增加。
當(dāng)β=0°、α=90°時(shí)(蝶閥處于關(guān)閉狀態(tài)),驅(qū)動(dòng)裝置輸出最大扭矩,而在啟閉過程中的扭矩較小。此特性在曲線上恰好包容了蝶閥操作扭矩曲線,滿足蝶閥在關(guān)閉或開啟狀態(tài)時(shí)所需的密封力矩。
三、平面密封結(jié)構(gòu) 過去的氣動(dòng)蝶閥密封副一般采用球面密封,密封壓力是徑向擠壓作用力,其密封過盈量不能任意調(diào)整,密封性能取決于密封材料的過盈量,因此,設(shè)計(jì)中選擇密封材料及其過盈量就顯得十分重要。在工作中,特別是在分子篩預(yù)凈化流程中,切換閥工作在10~200℃范圍內(nèi),采用橡膠密封圈時(shí),橡膠的線性膨脹系數(shù)很大,受溫度變化影響大,過盈量很難準(zhǔn)確確定。
如果過盈量大,不但增大摩擦力,而且時(shí)常出現(xiàn)“啃邊”和“翻舌”現(xiàn)象,使密封失效,過盈量小則出現(xiàn)泄漏。
即使過盈量選擇合理,而這種閥門切換頻繁,經(jīng)過一段時(shí)間運(yùn)行后還會(huì)因磨損而失效。假如采用非橡膠密封材料,據(jù)目前資料所知,它們的彈性變形很小,徑向密封過盈很難控制,制造相當(dāng)復(fù)雜,成本很高。
同時(shí)對橡膠密封材料來說,溫度的不斷變化,使橡膠密封圈因溫度疲勞破壞而造成過早老化,對于大型空分設(shè)備配備的大口徑氣動(dòng)蝶閥,更換密封圈就十分困難。
新型密封氣動(dòng)蝶閥則采用金屬平面密封結(jié)構(gòu),閥瓣作為非易損件采用不銹鋼堆焊硬質(zhì)合金,閥座密封環(huán)采用銅基合金或不銹鋼堆焊代鈷合金,它們具有很強(qiáng)的耐腐蝕和耐磨性,使用溫度范圍大,在-40~300℃之間可以長期使用,因此,使用壽命比橡膠密封大得多。 由于閥板的運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)采用杠桿形式,當(dāng)閥板關(guān)閉后,閥板與閥座成為平面接觸密封,其后杠桿相當(dāng)于凸輪機(jī)構(gòu),如果主軸繼續(xù)旋轉(zhuǎn),那么閥板向前繼續(xù)平移達(dá)到力的平衡,有工作介質(zhì)壓力時(shí),還能實(shí)現(xiàn)自密封,保證了密封可靠性。
當(dāng)整個(gè)密封面磨損后,還具有自動(dòng)補(bǔ)償密封磨損量的特性,從而延長了使用壽命。 由于該閥門采用合理的結(jié)構(gòu),其使用性能比國內(nèi)其它閥門好,已經(jīng)能夠取代國外同類產(chǎn)品。
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流量和壓力范圍廣(1.5~1820m3/h)(3.5~350㎏/㎝2) 液體種類和粘度范圍廣;(潤滑油、燃料油)和高粘度液體(如橡膠液、化纖粘膠液等) 轉(zhuǎn)速高,因此驅(qū)動(dòng)機(jī)選擇限制少,可達(dá)3000r/min 內(nèi)部流速低,攪動(dòng)起泡。 機(jī)械振動(dòng)低,無脈動(dòng)流動(dòng),運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn); 結(jié)構(gòu)緊湊、便于安裝和維護(hù); 與其它轉(zhuǎn)子泵比,螺桿泵更能耐雜質(zhì);