反应釜用机械密封设计（jì）注意要点-威海环宇化（huà）工机械有限公司（sī）

由于反应釜逐步向高压、大直径（jìng）方向发展，且与泵用机械（xiè）密封相比转速低，所以在设计时，我们（men）要注意以下（xià）几（jǐ）点：
1、密封环材料的选择
由于反应釜大多密封气体，选材上，除考虑介质的腐蚀作用外（wài），还要考虑材料本身无渗漏。当直径（jìng）较（jiào）大（dà）时，应采用整体表面复合材料；当（dāng）压力较（jiào）高时，宜采用较高的机械强度的高pv值组对材料，当介质压力在（zài）10MPa以下时，推荐用硬质（zhì）合金或碳（tàn）化硅与（yǔ）碳石墨材料组对（duì）；当介质（zhì）压力大于10MPa时，推荐用硬质合金与硬质合金、硬质合（hé）金与铜合金、碳（tàn）化（huà）硅与铜合金组对。摩擦副材料的选择除考虑压力、圆（yuán）周速度外，还应（yīng）与（yǔ）轴径、温度、润（rùn）滑、冷却方法（fǎ）等全部条件综合加以考虑（lǜ）。
高（gāo）压及大直（zhí）径密封，摩擦（cā）副端面易产生（shēng）变形，特别是（shì）随着介质压力的增加，启动力矩有随之的趋势。故密封环应选用（yòng）强度高、刚性好的材料（liào）。
2、密封结构的设计
结构设计上，高压及大直径（jìng）密封（fēng）为（wéi）保证密封可靠，应选择双端面密封。通常大气端密封，由于（yú）压差大，设计成平衡型；介质端密封（fēng），由于密封腔内密封（fēng）流体（tǐ）的作用，在密封端面（miàn）两侧的压差（chà）小，可以设计成非平（píng）衡（héng）型；但考虑当运（yùn）行时釜内介质压力或密封腔内密封液压力的不稳（wěn）定而造成压力波动（dòng）时也能满足使用，也应设计成平衡型。在一（yī）些引进装（zhuāng）置中，低压工况密（mì）封也采用平衡型。这是为了减少端面摩擦热，防止端面液膜蒸发，从而可以获得较长的使用（yòng）寿命。当（dāng）釜（fǔ）内压力超过10MPa时，建议采用多级机（jī）械密封装置。
3、几何尺寸的确（què）定
在高（gāo）压反应釜机械密封的（de）设计（jì）中，对（duì）密封环的形状和支承方法，都要加以充分考虑。由于压力作用（yòng）所产生的弯曲，以及对于断面回转中心（xīn）的（de）偏心力作用所产生的力矩都会给密封特性造成很大的（de）影响。静止环由（yóu）于（yú）受釜口法兰尺（chǐ）寸的（de）限制，径向空间（jiān）一般都不会太大。为此，要考（kǎo）虑（lǜ）环的形状、支承（chéng）方法、密封圈的位（wèi）置等，使其耐压、变形小。为避免压力、热应力变形和不平衡（héng）力所（suǒ）产生的变形（xíng）等，应尽可能使形（xíng）状对称和简单。支承方法也以背面接触为宜，端面凸台连接处的圆角R要特别注（zhù）意，在可能（néng）的（de）情况下R尽量大些，而其它倒角也应取适当值，使之不（bú）存在锐角部分；摩擦面宽度匕随轴径而异，强度（dù）上（shàng）应有一定的安全系数。
由于搅拌轴振（zhèn）动大，悬臂支承转轴摆动量大等因素，静止环与轴（zhóu）的间隙宜取较（jiào）大值。
4、弹（dàn）簧比压和端面比压的计算
釜用机械密封（fēng）的（de）弹簧比压（yā）和端面比压，要综合密封（fēng）可靠（kào）性（xìng）和使用（yòng）寿命综合加以考虑。大轴（zhóu）径顶部插入式反应釜密封在计算端面（miàn）比压时，补偿环的重（chóng）量不能忽略。
5、传动机构的设计
对传动机构而言，当压力（lì）或（huò）直径较大时，应采用传动机构。若用普通（tōng）的螺钉、销来传动，由于力矩（jǔ）的作用，有损坏的可能。故应采用键传（chuán）动等可（kě）靠（kào）的传动机构。
6、密封的润滑与冷却
由（yóu）于端面的（de）摩擦、磨损、发热等因素会影响机械（xiè）密（mì）封的寿命，因此应采用润滑和冷却效果好（hǎo）且能与被密封介质相容的润滑油。高压、大直径釜用机械密封尤其要重视对密封的（de）润滑及（jí）冷却。润（rùn）滑油的主要作用是（shì）：减少磨（mó）损、降低温度、防止锈蚀（shí）、对振动产生阻尼、形成液膜等等。目前所使用的搅拌反应釜多（duō）为立式，搅拌轴由顶部插入，密封安装在釜（fǔ）的上部，釜内顶部大都为气相。因此，不能期（qī）望用（yòng）釜内液体润滑。
使用（yòng）单端面机（jī）械密封时（shí），要（yào）密封外侧要设（shè）置贮油腔，油（yóu）面应高于密封端面10~20mm，并定期检查、补充。
使用双端面机械密封时，由于两端面间采（cǎi）用密封液通（tōng）常，可采用密封液机械密封进行润滑、冷却。考虑到保持机械密（mì）封的摩擦面（miàn）的润滑和气密性，密封液利用润滑油。为确保釜内的物料不受润滑油漏入的影（yǐng）响（xiǎng），在机械密封的下部（bù）设一受油器，以防止（zhǐ）润滑油漏入釜内物料中。当然，以流（liú）入（rù）釜内既不影响反应也不污染（rǎn）物料的（de）液体作润滑剂为好。故润滑油的选（xuǎn）用原则为：
①不含颗粒，长期耐氧化且稳定（dìng）性好；
②容易（yì）脱（tuō）气，不易沉淀变质，润滑性好；
③防腐蚀性好。此外，还（hái）要根据使用压力、釜内温度、循环（huán）方式（shì）选（xuǎn）定油的粘度。例如：在低温、低压情况下，若使（shǐ）用高粘度的润滑油，不利（lì）于在摩擦滑动面上油膜的形成，容易造成早期磨损。相反，在高温、高压下（xià），若使用低粘度润滑油（yóu），因油膜（mó）强度低而会出现润滑不良的现象（xiàng）。