Механическое уплотнение (mechanical seal) - устройство для предотвращения утечки жидкости, состоящее по крайней мере из пары устройств, перпендикулярных торцам оси вращения, которые остаются прилипающими и относительно скользящими под действием эластичного (или магнитного) давления жидкости и компенсирующего механизма, а также вспомогательного уплотнения.
Механическое уплотнение представляет собой уплотнение вала вращающегося механизма. Например, центробежные насосы, центрифуги, реакторы и компрессоры и другое оборудование. Поскольку приводной вал проходит внутри и снаружи оборудования, таким образом, существует круговой зазор между осью и оборудованием, через который среда в устройстве течет наружу, и если давление в устройстве ниже атмосферного давления, воздух течет в оборудование, поэтому должна быть упаковка вала, которая предотвращает утечку. Существует много видов уплотнений вала, так как механическое уплотнение имеет преимущества, такие как небольшое количество утечки и длительный срок службы, поэтому механическое уплотнение в мире является основным способом уплотнения вала в этих устройствах. Механическое уплотнение, также известное как торцевое уплотнение, определяется в соответствующих национальных стандартах следующим образом: "Устройство для предотвращения утечки жидкости, состоящее из по крайней мере одной пары торцов, перпендикулярных оси вращения, которые сохраняют относительное скольжение в сочетании с действием жидкостного давления и компенсирующего механизма (или магнитной силы) и вспомогательного уплотнения".
Механическое уплотнение опирается на эластичный элемент на предварительное натяжение торцевой пары динамического и статического кольца и сжатие диэлектрического давления для достижения осевого торцевого уплотнения устройства, как правило, можно классифицировать как контактное и бесконтактное два типа, его характеристики можно резюмировать следующим образом: надежное уплотнение, в течение более длительного срока службы не будет утечки или редко утечки, длительный срок службы, правильный выбор материала и поверхности трения может увеличить срок службы уплотнения, длительный период обслуживания, Потери мощности трения меньше, вибрационная чувствительность к оси меньше, широкий диапазон использования, в соответствии с экологическими требованиями может использоваться в таких средах, как низкая температура и высокая температура, низкое давление, высокая скорость вращения, легковоспламеняющаяся и взрывоопасная, токсичная среда.
Состав устройства:
Основные компоненты
Двигательное, статическое, охлаждающее и нажимные пружины (в зависимости от конкретного оборудования).
Вспомогательное уплотнение
Кольцо уплотнения (имеет форму O, X, U, клин, прямоугольный гибкий графит, покрытие PTFE резиновым кольцом O и т.д.).
механизм компенсации эластичности
Пружина, толкающее кольцо.
Пружинное сиденье и клавиши или различные винты.
Классификация
Разделяется на одноторцевые, двухторцевые; Сбалансированный, неуравновешенный тип; Любое направление вращения, фиксированное направление вращения...
Принцип устройства:
Механическое уплотнение представляет собой уплотнение вала, которое достигает герметичности за счет пары или числа относительно скользящих торцов, перпендикулярных оси, удерживаемых в сочетании с вспомогательным уплотнением под действием эластичного (или магнитного) давления жидкости и компенсаторного механизма.
Обычно механическое уплотнение состоит из статического кольца (статического кольца), вращающегося кольца (динамического кольца), пружинного сиденья эластичного элемента, натяжного винта, вспомогательного уплотнительного кольца вращающегося кольца и вспомогательного уплотнительного кольца неподвижного кольца и других элементов, а контрповоротный штифт закреплен на крышке, чтобы предотвратить вращение неподвижного кольца.
Вращающиеся и неподвижные кольца также часто называют компенсационными или некомпенсационными в зависимости от того, обладают ли они осевой компенсационной способностью.
Состав системы:
Шкаф
В прошлом уплотнительная коробка с механическим уплотнением представляла собой сальник, предназначенный для уплотнения мягкого наполнителя. Он не подходит для механического уплотнения, не только слишком малый размер, слишком узкий зазор, но и простая форма цилиндра не подходит.
За рубежом разработаны стандарты для механических уплотнительных уплотнений больших размеров. Кроме того, США... Duramitalek и Британская исследовательская группа по гидродинамике изучают рациональные механические уплотнительные уплотнительные картриджи, форма которых должна не только способствовать потоку жидкости и рассеянию тепла, но и удалению твердых частиц, создавая хорошую окружающую среду для уплотнения.
Регулирование утечки летучих веществ
В прошлом внимание уделялось лишь устранению видимых утечек жидкости, а не контролю за невидимыми летучими веществами, что приводило к загрязнению окружающей среды и создавало опасность для установок и людей. За рубежом, например, Технический комитет по герметизации Американского общества трения и Института инженеров по смазке разработал руководство по регулированию утечки летучих веществ SP - 30 (1994), SP - 32 (1990) и SP - 33 (1991) с механическими уплотняющими вращающимися машинами, компрессорами и винтовыми системами. СП - 30 реализуется в три этапа. В нем четко определены блокирующие и буферные жидкости и разъясняются неправильные и запутанные понятия. Блокирующая жидкость - это жидкость, которая вводит двойное уплотнение, полностью блокирующее утечку технологической жидкости в окружающую среду. Давление блокирующей жидкости всегда выше, чем давление запечатанной технологической жидкости. Буферная жидкость - это жидкость, используемая в качестве смазки или буфера между двумя уплотнениями, и давление буферной жидкости всегда ниже, чем давление жидкости в процессе уплотнения.
Комплектация вспомогательных систем
Вспомогательная система механического уплотнения имеет охлаждение, нагрев, промывку и другие системы, которые необходимо поддерживать, цикл насоса необходимо оптимизировать, система мониторинга состояния и другие проблемы в исследовании и решении. В стандарте API - 682 определена комплектация вспомогательных систем.
Газозащитная система уплотнения
В прошлом жидкость, блокирующая жидкость или жидкость, обычно используемая в блокирующей системе уплотнения, чтобы упростить большую систему блокирующей жидкости, вместо блокирующего газа используется блокирующий газ для блокирования жидкости или газа. В системе уплотнения могут использоваться спиральные канавки, уплотняющие газ и блокирующий газ, плавающая втулка и блокирующий газ для блокирования газа и жидкости.
Технические требования:
Кольцо уплотнения является общим названием динамического и статического кольца (то же самое ниже) и является наиболее важным элементом, составляющим механическое уплотнение. Кольцо уплотнения в значительной степени определяет эксплуатационные характеристики и срок службы механического уплотнения, поэтому к нему предъявляются некоторые требования.
Достаточно прочность и жесткость.
В условиях работы (например, давление, температура и скорость скольжения и т. Д.) не повреждается, деформация должна быть как можно меньше, при колебаниях условий работы может сохраняться герметичность. В частности, герметичные торцы должны обладать достаточной прочностью и определенной коррозионной стойкостью для обеспечения удовлетворительного срока службы продукта.
Хорошая устойчивость к тепловому удару.
Для этого требуется, чтобы материал имел более высокий коэффициент теплопроводности и меньший коэффициент линейного расширения и не треснул при тепловом ударе.
Меньший коэффициент трения
Кольцо уплотнения должно соответствовать меньшему коэффициенту трения.
Хорошая самосмазываемость.
В случае короткого сухого трения на работе герметичный торец не повреждается. Поэтому уплотнительное кольцо должно иметь хорошую самосмазываемость, материал уплотнительного кольца и герметичная жидкость также имеют хорошую инфильтрацию.
Простая структура
Конструкция уплотнительного кольца должна быть направлена на простую симметрию, отдавая приоритет цельной структуре, а также комбинированному (например, инкрустированному) уплотнительному кольцу, насколько это возможно, избегая распыления конструкции с герметичным торцом.
Кольцо должно быть легко обработано.
Установка и ремонт должны быть удобными, цена должна быть низкой.
Причины неполадок:
Отказ механического уплотнения в основном известен после появления аномальных утечек, аномального износа, аномального крутящего момента и других явлений. Причины неполадок, как правило, следующие четыре:
1) неправильный выбор конструкции механического уплотнения;
2) Плохое качество механического уплотнения;
Машины, использующие или устанавливающие механическое уплотнение, сами по себе не соответствуют требованиям точности;
4) Ошибка работы машины.
Сценарий применения:
Механическое уплотнение широко используется в нефтехимической промышленности, транспортировке нефти и газа, ядерной энергетике, электричестве, гидроэнергетике, фармацевтике, металлургии, пищевых продуктах, судах, аэрокосмической промышленности и других областях как внутри страны, так и за рубежом
