化工泵作為化工行業(yè)中重要的設(shè)備,其性能和穩(wěn)定性直接影響到整個生產(chǎn)線的穩(wěn)定和速率。在化工泵的機械設(shè)計中,密封形式的選擇很關(guān)鍵,它直接關(guān)系到泵的泄漏量、使用壽命以及運行維護(hù)的難易程度。
一、油封密封
油封密封是一種結(jié)構(gòu)簡單、體積小、成本還行、維護(hù)方便的密封形式。它采用自緊唇形設(shè)計,既能防止介質(zhì)泄漏,又能阻止外界粉塵等不好的物質(zhì)侵入。油封密封對磨損有相應(yīng)的補償能力,但其不怕壓性能有限,通常用于低壓場合的化工泵。油封密封的工作原理是依靠唇部的彈性變形,與旋轉(zhuǎn)軸緊密貼合,形成一道密封屏障。然而,由于油封不不怕高壓,因此在高壓環(huán)境下容易失效,需要選擇其他密封形式。
二、墊片密封
墊片密封是化工泵中常用的一種靜密封形式。墊片作為密封元件,普遍應(yīng)用于各種離心泵中。墊片的選擇主要根據(jù)化工泵輸送介質(zhì)的性質(zhì)、溫度、壓力和腐蝕性等因素來決定。常見的墊片材料包括橡膠、石墨、金屬等。墊片密封的原理是通過墊片的彈性和塑性變形,填平法蘭密封面的微小凹凸不平,從而實現(xiàn)密封。在實際應(yīng)用中,墊片密封的泄漏量小,但需要注意墊片的材質(zhì)和厚度,以及法蘭密封面的加工精度,以密封效果。
三、螺紋密封
螺紋密封在化工泵中主要有兩種形式:螺紋聯(lián)接墊片密封和螺紋加填充密封。這兩種形式都適用于小直徑螺紋連接的密封場合。螺紋聯(lián)接墊片密封的密封件是墊片,螺紋僅起提供壓緊力的作用。而螺紋加填充密封則是在螺紋間隙中填充密封材料,如生膠帶或密封膠,以提升密封效果。然而,螺紋密封在實際應(yīng)用中往往會產(chǎn)生大的泄漏量,因此在化工泵密封中并不常用。
四、迷宮密封
迷宮密封是一種較為復(fù)雜的密封形式,其設(shè)計正確、加工不錯、裝配完好且轉(zhuǎn)速較不錯時,密封效果很好。迷宮密封通過一系列曲折的通道,使泄漏介質(zhì)在通道中多次改變方向,增加流動阻力,從而達(dá)到密封的目的。然而,在實際應(yīng)用中,由于加工精度和裝配誤差的影響,迷宮密封的泄漏量往往大,因此在化工泵密封中并不常用。此外,迷宮密封的結(jié)構(gòu)復(fù)雜,維護(hù)困難,也限制了其應(yīng)用范圍。
五、填料密封
填料密封是一種普遍應(yīng)用的密封形式,特別適用于化工泵中。填料密封將富有壓縮性和彈性的填料送入填料函,依靠壓蓋的軸向壓力轉(zhuǎn)化為徑向密封力,從而起到密封作用。填料密封的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單、替換方便、價格不高,且對速度、壓力和介質(zhì)的適應(yīng)性廣。在化工泵的設(shè)計中,填料密封得了普遍應(yīng)用。然而,填料密封的泄漏量相對大,且需要定期愈換填料,增加了維護(hù)成本。此外,填料密封對填料的材質(zhì)和尺寸要求較不錯,需要細(xì)心選擇和設(shè)計。
六、機械密封
機械密封是目前化工泵行業(yè)中使用為普遍的密封形式。機械密封又稱端面密封,由至少一對垂直于旋轉(zhuǎn)軸線的端面在流體壓力、補償機構(gòu)的彈力(或磁力)的作用以及輔助密封的配合下,保持貼合并相對滑動,從而構(gòu)成防止流體泄漏的裝置。機械密封具有泄漏量小、壽命不錯等優(yōu)點,是化工泵軸封的主要形式。機械密封的密封面通常采用硬質(zhì)合金、碳化硅等材料制成,具有較不錯的性和蝕性。在實際應(yīng)用中,機械密封的維護(hù)成本較低,且能夠?qū)崿F(xiàn)長期穩(wěn)定運行。然而,機械密封的安裝和調(diào)試要求較不錯,需要技術(shù)人員進(jìn)行操作。
七、動力密封
動力密封是一種利用流體動力效應(yīng)實現(xiàn)密封的密封形式。常見的動力密封包括螺旋密封和離心密封等。螺旋密封通過在旋轉(zhuǎn)軸上加工出螺旋槽,利用流體在螺旋槽中的壓力變化實現(xiàn)密封。離心密封則是利用離心力的作用,將液體介質(zhì)沿著徑向甩出,阻止液體流進(jìn)泄漏縫隙,從而達(dá)到密封的目的。動力密封適用于液體介質(zhì),不適用于氣體介質(zhì)。在實際應(yīng)用中,動力密封的泄漏量小,但結(jié)構(gòu)復(fù)雜,維護(hù)成本較不錯。
八、干起密封
干起密封是一種非接觸式密封形式,適用于氣體密封。干起密封的工作原理是利用流體動壓槽將外徑側(cè)的高壓隔離氣體泵入密封端面之間,形成一層氣膜,從而阻止密封介質(zhì)的泄漏。干起密封具有泄漏量小、壽命不錯等優(yōu)點,但結(jié)構(gòu)復(fù)雜,成本較不錯。在實際應(yīng)用中,干起密封主要用于旋轉(zhuǎn)設(shè)備的軸端密封。
化工泵機械設(shè)計中的密封形式多種多樣,每種密封形式都有其特點和適用場景。在選擇密封形式時,需要根據(jù)化工泵的工作條件、介質(zhì)性質(zhì)、壓力溫度等因素進(jìn)行綜合考慮。油封密封適用于低壓場合;墊片密封普遍應(yīng)用于各種離心泵中;螺紋密封在實際應(yīng)用中泄漏量大;迷宮密封結(jié)構(gòu)復(fù)雜且泄漏量大;填料密封結(jié)構(gòu)簡單但泄漏量相對大;機械密封是目前使用普遍的密封形式;動力密封適用于液體介質(zhì);干起密封適用于氣體密封。通過正確選擇和使用密封形式,可以確定化工泵的穩(wěn)定運行,提升生產(chǎn)速率,降低維護(hù)成本。