新安装的机械密封运转就发热是什么原因?
新安装的机械密封试静压时无泄漏(或有轻微泄漏)便可启动。对于用弹簧传递扭矩的机械密封要注意泵的旋转方向。泵运行后检査密封的泄漏量、发热情况、异常声响、系统是否投人使用及泵的出压力和振动情况等。如果泵运转正常而密封的泄漏量过大、发热或有响声等异常,则应检查原因。先检查密封的冲洗和冷却水等设施的压力和流量是否正常。可对其进行调整,检查密封的泄漏量和发热情况是否变化,如调整无效,则应停泵。密封发热的表现是压盖烫手,在液态烃泵中喷出淡蓝色的烟。发热的原因很多。
1)在压力较高和轴径较大的液态烃泵中选用了非平衡型密封,端面比压过大。
2)在平衡型密封中,由于安装失误,轴套的台阶与动环接触(见图150),巨大的轴向力加在密封端面上使端面比压力过大。
3)在双支承结构的高温泵中,转子(轴)浸在高温介质中而轴向膨胀伸长、売体的体积大、受热慢,同时又向外界散热、因此売体轴向膨胀值**轴的伸长量。轴的一端定位、允许向另一端(自由端)热膨胀。动环装在轴上,静环通过压盖装于売体上。由于转子和売体的热伸长量不同,轴和动环一同向自由端伸长,使自由端的密封压缩量,端面比压,使密封过热。
4)密封的冲洗量小或没有冲洗,不足以带走摩擦热。
5)密封端面过宽。密封产生的摩擦热与端面宽度成正比。
6)密封压缩量太大,导致端面比压过大。)摩擦副材料质量欠佳。比如导热性能差,热量散失不
掉,升高了自身的温度。石墨质量太差,耐磨性不好,磨损重。压盖如果有急冷水,冷却水变成黑色的,其中含有磨掉的细小石墨颗粒。
8)密封腔中有气体或没有灌泵就启动,密封干运转。
运行费用高。离心压缩机的转速几乎100 )r/min左右。密封处轴径100~140mm。忽略其他因素的影响,每台机的密封消耗功率在20~30kW。此外,加上密封系统消耗的水、电或蒸汽等能耗,可使压缩机的效率下降2%-3%。这是一个不小的数字。
降低了压缩机的可靠性。由于密封油站设备多、仪表多、需要的能源种类多,其中任何一点小问题都可能导致压缩机停机。曾经发生过因为高位油罐(槽)液面计一个小螺丝松动而导致停机的事故。有人统计离心压缩机因油系统故障而停机的占55%~80%,尤其是开停机过程中,油系统故障率占的较高。所有这些都迫使人们探索一种可靠性高,经济效益好的离心压缩机轴封方法。经过长期的研究,英国克兰公司先推出了气体螺旋槽密封,当时称为28型密封,于上世纪70年代应用到工业上。实践表明,气体螺旋槽密封不仅有高的可靠性,还有很好的经济效益。
千气密封基本原理是什么?
先来分析图155中的静环,在工作压力下静环受介质压力和弹簧力,此二力的作用方向是将静环紧贴在动环上,称为密封端面间的闭合力F。该力与动环是否转动无关,属流体静压力。当动环旋转时,气体由外边沿槽向内径方向流动(图157),终到达密封坝,气流遇到了阻力,提高了气体本身的压力。该压力是动环旋转产生的称为流体动压。它作用在动静环之间,力图把两者分开,称此力为开启力F。,(图158)。在某一转速下开启力和闭合力相等时即F。=F。,动静环之间保持某-间隙,两者处于平衡状态,并保持足够的气膜刚性实现非接触式密封。
气体进口被吸向中心气体被压缩压力升高
机械密封失效实例
1)运转及使用情况:某炼油厂生产装置1台双螺杆泵,输送介质为190℃左右的减压渣油,密封结构为单端面静止式波纹管机械密封该泵投用以来,轴封使用周期约为100天左右,日常维修中拆装密封及清洗配件都比较困难,而且修理1次就同时要更换4套密封,密封配件费用**过1万元,维修成本较高。
机械密封失效实例三
1)机泵工况简介:一台单级悬臂式泵,转速2940r/min输送介质为250~260℃的苯gan,泵压力0.1~0.2MPa。
2)密封情况:密封形式为103型,动环为18-8不锈钢镶装碳化钨硬质合金,静环为石墨浸合成树脂。动静环密封圈都是4F-V型。无冲洗、急冷及其他设施。
3)运转及使用情况:据说这已是*5次更换的密封。怀疑压缩量不足,从3~4m增加到7~8m仍无效果。刚开泵密封及泵运转良好,无泄漏。运转10多分钟后开始滴漏,逐渐加大从每分钟10~20滴増加到60~70滴。
4)拆检情况:拆开后检査动静环表面光洁,无磨损痕迹,其他零件未见异常。
5)原因分析:泵启动后,密封处温度不高,密封效果良好,10多分钟后,密封处温度接近泵内介质温度(~250℃)。动环的环座材料为18-8不锈钢,其线膨胀系数为17.2x10/℃C,到工作温度时膨胀量为0.3~0.4m。而碳化钨的线膨胀系数小为(4.5~-5)×10/℃,膨胀量为0.1~0.15m。热装时过盈值不**过0.1mm。两者的过盈联接出现了间隙,镶装失效,碳化钨环松脱,介质从间面中泄漏。
6)验证:这种分析还要通过实践来验证。将动环放到烘箱中加热。到30多分钟时,烘箱内温度达到240℃,取出动环,此时环座和碳化钨已经分离。仔细观察环座和碳化钨环接合的部位有磨损的痕迹和油迹,这了热装式动环是由于环座选材不当和过盈值小而失效的。
7)改进办法:环座材料选用线膨胀系数小的材料,好是低膨胀合金4J42。由于这种材料价格昂贵,也可选择3G13不锈钢,它的价格比18-8不锈钢低,线膨胀系数又小,将近18-8不锈钢的2/3。此外,过盈值也要适当。过盈值取0.002d即可
机械密封失效实例二
1)机泵工况简介:某炼油厂常减压蒸馏装置1台减三线高温油泵,型号为100AY-120x2,介质为310℃左右的蜡油,入出口压力为0.10/1.6MPa,采用串联式波纹管机械密封(图154),密封及系统均按照API682标准Plan32+53A方案设计,Pan32方案冲洗油压力为0.3MPa,Plan53A方案储罐白油压力为0.4MPa。一紧定螺钉;2一密封;3-波纹管座;4一静环;5防转销
运转及使用情况:
该泵投用后内侧密封正常,外侧密封泄漏,且储罐液位降得过快。
拆检情况
通过对该泵机封解体后对密封元件的观察,原本将外侧密封波纹管座与机封轴套固定用的紧定螺钉1外观成光滑圆球形;外侧密封波纹管座3内槽中的全氟醚橡胶密封圈2折断;外侧密封静环4防转销槽边有小块崩边。
除杂防垢指通过密封系统对机械密封工作环境的清洁程度进行控制的功能。采用带有过滤器的自身介质冲洗的方式能达到这一目的。防止污染指通过密封系统对所密封的危险介质微量的正常泄漏造成的坏境污染的控制。采用冲洗流体外冲洗的方式能达到这一目的。
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