釜用機械密封的動態模擬實驗技術與應用

　　分析了釜用機械密封的特點，重點討論了釜用機械密封的動靜態試驗與應用。結果表明，通過動態模擬實驗臺，釜用機械密封的檢修一次合格率達到100%。

　　《機械職業教育》創刊于1980年，榮獲“中國職教期刊一等獎”，是中國機械工業教育協會高職與中專教育分會的會刊，由中國機械工業教育協會與無錫職業技術學院等聯會主辦。

　　聚合釜、攪拌釜是各種化工廠的關鍵設備之一，其運行效率和可靠性在很大程度上取決于軸封裝置的優劣。釜用機械密封工況復雜、攪拌軸長、軸徑大、介質物理化學性質多變化、壓力溫度波動大等，常使機械密封失效或損壞。由于機械密封尺寸較大，結構復雜，對機械密封的安裝、更換更是提出了更高的要求。著重論述攪拌反應釜用機械密封的動態模擬實驗技術與應用，通過動態模實驗臺，可有效提高了釜用機械密封檢修一次合格率。

　　1釜用機械密封特點

　　(1)一般的釜用機械密封的尺寸較大，結構較為復雜。由于制造其動環多采用整體硬質合金、靜環產用進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。單套機械密封價格在二萬元至三萬元之間。

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

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

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

　　2技術分析與設計思路

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

　　(1)由于機封的動靜密封面之間沒有相對運動，不能發現由于制造質量問題造成的動靜環內部質量缺陷，運行后就有可能造成泄漏。

　　(2)由于機械密封的動靜環密封面之間沒有相對運動，沒有磨擦生熱，不能考察機封密封密封圈在受熱狀態下的反應情況，無法對機械密封圈材質進行檢驗。

　　(3)設計思路。所以我們為了對機械密封有一個全面考察，就設計制造了釜用機械密封的動態模實驗臺。其特點結構簡單，操作方便，一機多用;可模擬各種工況條件下的釜用機械密封，進行動態實驗。其結構包括：動力傳動系統;動力保護系統;壓力模擬系統;攪拌器釜內壓力模擬系統;模擬實驗平臺;溫度調節系統;密封油回收系統。

　　3結構設計特點

　　動力傳動系統采用0.75KW電機，通過減速器帶動鏈輪鏈條帶動模擬軸(電機轉數1750r/min)，通過減速器輸出轉數;動力保護系統通過電機控制盤控制模擬系統負荷，避免試驗過程中產生設備事故;壓力模擬系統為機械密封提供與實際相同的壓力與攪拌器釜內壓變化;模擬實驗平臺為機械密封提供所需的安裝接口;溫度調節系統提供機械密封實際工況的溫度;密封油回收系統回收實驗后的密封油，避免浪費。實驗時兩人即可完成機械密封的試驗。并且可通過更換平臺接口實現50~200MM軸徑密封的轉換;更換鏈輪使轉速為由30~150轉/分之間的變換，為大型機械密封的提供動態模擬實驗。

　　4機械密封動態模擬試驗臺示意圖

　　5結束語

　　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到100%。以前每年因密封試驗不好平均浪費機械密封5套，每套機械密封至少平均2萬元，為廠創直接經濟效益10萬元，同時因減少重復檢修、縮短檢修周期，至少可創間接經濟效益40萬元，經濟效益顯著。

　　參考文獻：

　　[1]劉慶山.機械設備安裝工程[M].北京;中國建筑工業出版社，2007.

　　[2]王鴻勛，張琪[M].北京;石油工業出版社，1981.