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高压反应釜机械密封常遇故障及维护

发布时间:2017-02-20 11:03     编辑:高压反应釜厂家     点击次数:

    反应釜是综合反应容器,反应过程中产生的压力对容器的密封要求极高。机械密封的密封效果将直接影响反应釜的运行,严重的将造成停产、安全事故及环境污染等不可估量的损失。烟台正太高压反应釜生产厂家带大家看看化工反应釜的机械密封常见故障有哪些,遇到这些故障要如何解决。

  1、反应釜的密封装置

  反应釜的密封包括静密封与动密封两大类。

  对于高压反应釜来说,通常在封头法兰与筒体的法兰、接管法兰、人孔、手孔、温度计接管、视镜、压力表接管等部位泄漏点采用静密封,因为密封面是相对静止的。静密封比较好解决,一般采用各种形式的静密封垫片。

  搅拌轴与釜体之间间隙处的泄漏点,由于旋转的搅拌轴与静止的釜体(上封头)存在相对运动,要防止介质的泄漏必须采用动密封装置:机械密封与填料密封。

  填料密封:结构简单、填料装拆方便,但由于填料密封存在一些致命的弱点,导致它使用寿命较短,在高参数工况条件下(高温、高压、高转速、高真空等条件)不适用。

  机械密封:机械密封在反应釜上较为广泛采用,可以针对高压反应釜的具体工况,对釜用机械密封进行专门的结构设计、材料选择、润滑冷却措施考虑,以满足工艺要求。

  与软填料密封相比较,机械密封有如下特点:

  密封在长周期的运行中密封状态很可靠,泄漏率很小,其泄漏量一般仅为软填料密封的1/100;

  在油、水类介质中的使用寿命长一般可达1~2年或更长时间,即使是在在化工介质中通常也能达半年以上;

  机械密封摩擦功率消耗小,其摩擦功率仅为软填料密封的10%~50%。

  2、 反应釜机械密封的结构

  机械密封由静环、动环、弹性元件、弹簧座、紧定螺钉、旋转环辅助密封圈和静止环辅助密封圈等元件组成,防转销固定在压盖上以防止静止环转动。动环和静环还可根据它们是否具有轴向补偿能力而称为补偿环或非补偿环。

  动环和轴一起旋转,动环和静环紧密贴合组成密封面,以防止介质泄漏。动环依靠密封室中液体的压力使其端面压紧在静环端面上,并在两环端面上产生适当的比压和保持一层极薄的液体膜而达到密封的目的。

  压紧元件产生压力,即使高压反应釜在不工作状态下,端面也保持贴合,保证密封介质不外漏,并防止杂质进入密封端面。密封元件起密封动环与轴的间隙、静环与压盖的间隙的作用,同时弹性元件对反应釜的振动、冲击起缓冲作用。
 

  3、高压反应釜机械密封故障及处理

  (1)机械密封零件的故障及处理

  故障原因及现象

  反应釜在运行当中,密封端面经常会出现磨损、热裂、变形、破损等情况,螺杆、螺纹、弹簧用久了也会松弛、断裂和腐蚀。辅助密封圈也会出现裂口、扭曲和变形、破裂等情况。

  故障处理方法

  机械密封的零件如果出现故障,就需要更换零件或是提高零件的机械加工精度,提高机械密封本身的加工精度和反应釜其他部件的加工精度对机械密封的效果非常有利。

  为了提高密封效果,对动环、静环的摩擦面的光洁度和平整度要求较高。动环、静环的摩擦面的宽度不大,一般在2~7毫米之间。

  (2)机械密封振动、发热故障原因及处理

  故障原因及现象

  反应釜运转过程中,受到机械磨损和化学侵蚀作用,会使动静环贴合端面粗糙,动静环与密封腔的间隙太小,由于振摆引起碰撞从而引起振动。

  有时由于密封端面(耐腐蚀和)耐温性能不良,或是冷却不足或端面在安装时夹有颗粒杂质,也会引起机械密封的振动和发热。

  故障处理方法

  如果动环、静环与密封腔的间隙太小,就要增大密封腔内径或减小转动外径,至少保证0.75mm的间隙。

  如果是摩擦副配对不当,就要更改动环、静环材料,使其耐温,耐腐蚀。这样就会减少机械密封的振动和发热。

500L锆钢复合高压反应釜
高压反应釜

  (3) 机械密封泄漏的原因及处理

  机械密封静压试验时的泄漏原因

  机械密封由于在安装时不注意,往往会将密封端面碰伤、变形、损坏,清理不净、夹有颗粒状杂质,或是由于定位螺钉松动、压盖没有压紧,机器、设备精度不够,使密封面没有完全贴合,都会造成介质泄漏。如果是轴套漏,则是轴套密封圈装配时未被压紧或压缩量不够或损坏。

  机械密封周期性或阵发性泄漏原因

  机械密封的转子组件周期性振动、轴向窜动量较大,都会造成泄漏。机械密封的密封面要有一定的比压,这样才能起到密封作用,这就要求机械密封的弹簧要有一定的压缩量,给密封端面一个推力,反应釜旋转起来使密封面产生密封所要求的比压。

  为了保证这一个比压,机械密封要求轴不能有太大的窜量,一般要保证在0.25mm以内。但在实际运用中,由于设计的不合理、制造误差、装配误差等原因,往往导致轴产生很大的窜量,出现周期性或阵发性泄漏。

  机械密封经常性泄漏原因

  机械密封经常性泄漏的原因有很多方面:

  一是由于密封端面缺陷引起的经常性泄漏;

  二是辅助密封圈引起的经常性泄漏;

  三是弹簧缺陷引起的泄漏;

  其它还包括转子振动引起的泄漏,传动、紧定和止推零件质量不好或松动引起泄漏,机械密封辅助机构引起的泄漏,由于介质的问题引起的经常性泄漏等。

  减少机械密封泄漏的途径

  装配时要干净光洁。机械密封的零部件、工器具、润滑油、揩拭材料要十分干净。动静环的密封端面要用柔软的纱布揩拭。

  修整倒角倒圆。轴、密封端盖等倒角要修整光滑,轴和端盖的有关圆角要砂光擦亮。

  装配辅助密封圈时,橡胶辅助密封圈不能用汽油、煤油浸泡洗涤,以免胀大变形,过早老化。

  动静环组装完后,用手按动补偿环,检查是否到位,是否灵活;弹性开口环是否定位可靠。动环安装后,必须保证它在轴上轴向移动灵活。

  (4)机械密封振动偏大及处理方法

  故障原因及现象

  机械密封如果振动偏大,最终将导致密封失效。但是导致机械密封振动偏大的原因并不都是机械密封自身的原因,高压反应釜的其它零部件也是产生振动的根源,如轴设计不合理、加工的原因、轴承精度不够、联轴器的平行度差、径向力大等原因。

  故障处理方法

  在安装轴、密封腔体、机械密封件本身时应将其清洗干净,防止杂质进入密封安装部位。并合理地设计轴向力的平衡装置,使安装机械密封件的设备转子轴向窜动量≤0.3mm,消除轴向窜量。

  4、反应釜机械密封选型方法及原则

  机械密封按工作条件和介质性质的不同,有耐高温、耐低温机械密封,耐高压、耐腐蚀机械密封,耐颗粒介质机械密封和适应易汽化的轻质烃介质的机械密封等,应根据不同的用处选取不同结构型式和材料的机械密封。

  (1) 选型的主要参数:

  密封腔体压力(MPA)

  流体温度(℃)

  工作速度(M/S)

  流体的特性

  安装密封的有效空间等。

  (2) 选型的基本原则

  根据密封腔体压力,确定密封结构采用平衡型或非平衡型,单端面或双端面等。

  根据工作速度,确定采用旋转式或静止式,流体动压式或非接触型。

  根据温度及流体性质,确定摩擦副和辅助密封材料,以及正确选择润滑、冲洗、保温、冷却等机械密封循环保护系统等。

  根据安装密封的有效空间,确定采用多弹簧或单弹簧或波形弹簧,内装式或外装式。

  在机械密封的设计和选型中,要充分考虑它的应用条件,选用合适的密封结构和零部件材料,防止因设计不当引起的密封失效。

  5、反应釜机械密封日常维护、保养

  机械密封冷却液每班检查一次,数量不够时加冷却液至油盘高度2/3左右,冷却液每月更换一次。并做好相应记录。

  每天在开机前检查机械密封紧箍圈螺丝有无松动,动静环压紧程度、压紧环与弹簧座之间的弹簧是否有歪曲,跳出现象,如有应及时调整,并做好相应记录。

  烟台正太压力容器长期致力于高压反应釜的研发及应用,由于生产工艺、操作条件不尽相同,反应釜分为电加热、蒸汽加热、导热油循环加热,轴封装置分为填料密封、机械密封、磁力密封。搅拌型式有锚式、浆式、涡轮式、推进式、自吸式、框式。其他要求可根据用户要求设计、制作0535-6302529。

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