SGR泵用机封_碳化硅材质_BL2-4机械密封

机械密封失效实例四
1)泵及介质有关情况:某炼油厂生产装置的1台两级双支承离心泵,介质为温度320~340℃的减压渣油,泵人口压力约0.3MPa,出口压力为2.2MPa。
2)密封情况:该泵采用单端面密封,外供冲洗油(API682冲洗方案32)。密封为焊接金属波纹管密封,型号为DBM8SB。静环材料为石墨装在与波纹管相联的环座上。
动环为碳化钨。经计算载荷系数为0.67。人口端冲洗油压力0.5~0.6MPa,出口端冲洗油压力1.2MPa,冲洗油为90℃左右的蜡油。用低压蒸汽作急冷。
3)运转及使用情况:该泵为连续运转,一开一备。泵运转平稳良好,性能满足生产要求。端(前端)密封性能较好,无明显泄漏。后端密封虽然也测量不出泄漏量,但是在密封和后轴承箱表面积存了黑乎乎一片油。这是由于密封泄漏出来的油,被冷却蒸汽雾化了,又被电机的冷却风吹送到泵轴承箱表面,日积月累形成了一片黑油。说明后密封的泄漏比前密封大,泵就这样坚持运转。也发生过泵的轴承损坏和抱轴的事故。这是由于密封的冷却蒸汽很难控制。蒸汽开小了怕泄漏的油堵塞波纹管,只好开的稍大些,时间久了蒸汽窜到轴承箱中凝结成水,导致轴承损坏。
干气密封的泄漏量怎样?
前面谈到干气密封的泄漏微小。对于科学问题仅有般的叙述还不行,必须用数字来说明。下面引用英国克兰( lohn Crane)公司的试验
E40数据给人以量的概念。泄条件:70ar,空气漏量与密封端面的间隙30000r/min -y(或称气膜厚度)有关,由rmin于该值很小所以泄漏量也不大。此外,泄漏量还与密封端面的线速度和承受和压力越大泄漏量越大。对于空气面言当压力为7VPa时密封直径和转速对泄漏量的关系见图163。例如直径200m,转速在100omin时泄漏量不到100L/min,也就是说约6m/h。
三条曲线,下边靠近横坐标线的曲线为0r/min,即压缩机停运状态泄漏量,约为0.01~0.02m3/min(或0.6~1.2m/h)。这表明密封端面在压力作用下,已经悬浮起来。有间隙有压差当然就有泄漏。这是压力为7MPa时的情况,压力变化后泄漏量会是怎样的呢?

为什么会出现干气密封?
离心压缩机常用的轴封方法有迷宫密封、机械密封和浮环密封(又称油膜密封)等。迷宫密封只能用在压力不高的中性介质(如空气和氮气等)压缩机上,因为存在一定的泄漏量。对于工艺气,例如石you气、氢气以及其他yi燃和有毒气体是不能用迷宫密封的,只能用机械密封和浮环密封。在相当长的时间内这两种密封占统治地位,尤其是浮环密封应用范围广,可用在任何压力下,而机槭密封只能用于中低压的工况。从密封原理上讲它们有本质的区别,但是其共同是
必须配备密封油站,由此产生了许多弊端。
1)密封油站费用高。其价值古压缩机总额的20%30%,有的高达40%,此外还有占地面积大的缺点。
2)操作麻烦。开机前要做密封油的自保试验,其中包括报警和自动停机试验。正常生产中要经常检查各仪表指示还要给油过滤器更换滤芯。
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,油系统故障率占的更高。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。

干气密封系统是怎样控制的?
我们举一个带迷宫密封的串联密封来说明这一问题(图169)。在外密封和迷宫密封之间注入压力略**大气压的氮气。氮气进入后有两个流向,向右边的一路经外密封后泄漏出来。由于该密封两侧压差很小,所以泄漏量也很小。向左边的一路经过迷宫密封减压后,与内密封泄漏的工艺气混合放huo炬烧掉。放huo炬线路上有限流孔板、流量计、压力指示差压控制和报警。当内密封失效泄漏量时背压增加直至报警。内密封的内侧注入从压缩机出口引来的经过过滤的清洁的工艺气、由差压控制阀来调节进气压力。启动时没有工艺气用氮气来代替。过滤器的精度为2ma

干气密封有哪些特点?
1)干气密封是一种非接触式密封,动静环被气膜隔开。当动环旋转时只存在气体之间的摩擦,消耗的功率远小于液体之间的摩擦。试验表明,干气密封消耗的功率仅为湿式密封(机械密封和浮环密封)的5%左右。此外,系统消耗的能量也很少,所以说干气密封又是一种节能型
密封
2)基于干气密封的力平衡原理,它又是一种自动平衡式密封。
3)鉴于动静环之间存在一个微小的间隙(2~4um),该间隙两侧又存在一定的压差,摩擦副始终存在着一定的泄漏量(尽管泄漏量很微小)。但是,通过一定的措施,可以做到压缩机内的介质对大气的泄漏量为零。
4)干气密封从投资、运行费、维护费以及占地面积都明显的优于湿式密封。因此,干气密封的前景是好的。特别是在高压高速工况干气密封的优点更**。干气密封作为一项新技术,正在逐步取代湿式密封。其缺点是结构复杂,技术难度大,要求制造和安装的精
度高。此外;必须采用阻塞气(隔离气),并且需经精细的滤网过滤,否则会影响使用寿命。

千气密封的基本结构怎样?
用于离心压缩机的干气密封,其结构和普通泵用机械密封基本相同,也有静环、动环、弹簧和密封圈等(图155)。在密封端面间存在着气膜而不是液膜,所以可称为气体机槭密封。国外称为 Dry Gas Seal,意思是无液体润滑的气体密封,或简称为干式密封。直译成干气密封不是很确切,已经这样称呼了,也只好如此。它和普通机械密封的区别在于在动环(硬环)面上刻有螺旋槽(图156),旋转起来密静环封端面上产生流体动压,所以也称动压槽。槽的深度只有几个微米。在槽之间平台称为密封堰,它阻止了气体圆周方向的流动,可加大升压作用。在糟的内径(。)和动环内径(x)之间称为密封坝,它能保证螺旋槽产生足够的压力,还能保证密封在静止时不产生泄漏。

密封端面上的摩擦痕迹大于密封面的宽度是什么原因?
组成摩擦副的两个密封面宽度是不相等的。一般情况下,硬密封面较宽,软面较窄。经过一段时间的运转后,在硬密封面上有清晰的摩擦痕迹,可根据此痕迹的宽度判断故障的原因。造成密封端面上摩擦痕迹大于软环宽度的原因是
1)泵运转时振动较大,使动环运转中产生径向和轴向振摆,液膜厚度变化较大,有时密封面被推开,造成泄漏量。
2)动静环不同心。在一般的旋转型密封中,静环安装在压盖上。压盖和密封腔配合时有个“止口”,以保证两者的同心度。实际上止口间隙往往过大,使静环“下沉”,造成动静环不同心。在静止式波纹管密封中,由于静环组件重量促成静环“下沉”也造成动静环不同心。此外,轴承箱的配合间隙过大,轴弯曲等都能使摩擦痕迹过宽。
克服上述缺陷的方法,先消除泵的振动。将转子找动平衡;采用不易引起振动的联轴器(例如叠片式联轴器等);校正泵和电机的同心度;检査泵各止口间隙是否过大,在静止式波纹管中采取在静环下方加支承的方法防止“下沉”。
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