水泵機械密封的四大作用
水泵機械密封的作用(一)提高機器效率、降低能耗。
①減少機器的內漏、外漏和穿漏,提高機器容積效率。例如, 大慶煉油廠將焦化CYZ-A自吸離心油泵的葉輪口環改為機械密封,使泵 效率提高3.6%耀5.6%。
②減少摩擦損失,提高機器的機械效率。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,提高機械效率。
③改變密封方式,提高機器或機組的效率。例如,將屏蔽泵改 用機械密封泵,使電動機效率提高;采用磁力傳動泵,提高機器效 率。
④改變輔助系統,減少能耗,提高機組效率。例如,熱油泵自 沖洗改為小葉輪循環沖洗;雙端面密封改為單端面密封,節省封油輔 助系統的能耗。
(二)節約原材料。例如,工藝流體回收,減少或消除動力蒸汽和 工藝流體的損耗,減少封油損耗等。(三)提高機器可靠性。
例如,軸封的漏損和壽命決定軸封和機器 的可靠性。(四)安全和環境保護。根據日本某廠調查報告,在發生的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造 成環境污染,包括對大氣污染、水污染和車間環境污染。水泵密封技術雖然不是領先性技術,但卻是決定性技術例如, 美國挑戰號航天飛機由于密封事故而墜落;核電站循環泵為了安全可靠,由有軸封泵改成無軸封泵。改進機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:蝶閥的結構及工作原理
隨著現代工業的發展,蝶閥的使用已從低壓供水擴展到溫度高于538℃,低到-184℃的介質,壓力也從低到高,廣泛用于空分、化工、冶金、污水處理等領域。而且口徑越來越大,性能要求更高,使用壽命要求更長。當前,國內外生產的蝶閥大多數為橡膠密封和塑料密封,容易磨損和老化,達不到設備連續運行周期。
水泵以空分為例來說明一下,當今以深冷分離原理為主的空分設備,其流程都采用分子篩預凈化流程,工作壓力為0.5~0.9MPa,介質溫度的變化范圍在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:蝶閥的結構及工作原理有哪些。
一、杠桿式啟閉結構 當蝶閥關閉時,主軸與杠桿用錐銷緊固,繞O點按逆時針旋轉,杠桿用帶孔銷帶動蝶板AB,由壓縮彈簧推動蝶板固定在杠桿的支點N上,隨主軸杠桿的轉動而轉動。當蝶板上端B與閥體密封面全部接觸而達到密封。開啟過程正好相反。
在啟閉過程中,密封副間相對滑動很小,減小相對磨損。在關閉狀態為軸向壓力密封,改變傳統的外力擠壓密封。
二、連桿增力式執行機構 活塞在氣源壓力的作用下向右移動,活塞桿帶動力臂于箱體內滑動,連桿牽動搖桿順時針轉動,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。箱體槽壁承受側向推力F,分力P牽動搖桿轉動,根據力的分析可知: 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β=0°、α=90°時(蝶閥處于關閉狀態),驅動裝置輸出最大扭矩,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,滿足蝶閥在關閉或開啟狀態時所需的密封力矩。
三、平面密封結構 過去的氣動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整,密封性能取決于密封材料的過盈量,因此,設計中選擇密封材料及其過盈量就顯得十分重要。在工作中,特別是在分子篩預凈化流程中,切換閥工作在10~200℃范圍內,采用橡膠密封圈時,橡膠的線性膨脹系數很大,受溫度變化影響大,過盈量很難準確確定。
如果過盈量大,不但增大摩擦力,而且時常出現“啃邊”和“翻舌”現象,使密封失效,過盈量小則出現泄漏。
即使過盈量選擇合理,而這種閥門切換頻繁,經過一段時間運行后還會因磨損而失效。假如采用非橡膠密封材料,據目前資料所知,它們的彈性變形很小,徑向密封過盈很難控制,制造相當復雜,成本很高。
同時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,對于大型空分設備配備的大口徑氣動蝶閥,更換密封圈就十分困難。
新型密封氣動蝶閥則采用金屬平面密封結構,閥瓣作為非易損件采用不銹鋼堆焊硬質合金,閥座密封環采用銅基合金或不銹鋼堆焊代鈷合金,它們具有很強的耐腐蝕和耐磨性,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。 由于閥板的運動機構采用杠桿形式,當閥板關閉后,閥板與閥座成為平面接觸密封,其后杠桿相當于凸輪機構,如果主軸繼續旋轉,那么閥板向前繼續平移達到力的平衡,有工作介質壓力時,還能實現自密封,保證了密封可靠性。
當整個密封面磨損后,還具有自動補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構,其使用性能比國內其它閥門好,已經能夠取代國外同類產品。
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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) 轉速高,因此驅動機選擇限制少,可達3000r/min 內部流速低,攪動起泡小; 機械振動低,無脈動流動,運轉平穩; 結構緊湊、便于安裝和維護; 與其它轉子泵比,螺桿泵更能耐雜質;