机械密封的辅助系统
泵用机械密封的冷却方式和要求
|
泵用机械密封的冷却方式和要求 |
|||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
|
名 称 |
简 图 |
特 点 |
用 途 |
||||
|
冲 洗 冷 却 |
自 冲 洗 冷 却 |
|
以被密封介质为冲洗液，由泵出口侧引出一小部分液体向密封端面的高压侧直接注入进行冲洗和冷却，然后流入泵腔内 |
适用密封腔内压力小于泵出口压力，大于泵进口压力，介质温度不高(温度小于等于80℃)，不含杂质的场合 |
|||
|
自 冲 洗 加 冷 却 器 冷 却 |
|
冲洗液从泵出口引出，经冷却器后，向密封腔提供温度较低的冷却液 具有足够的压力差，流动效果好，但冷却水消耗大 |
用于介质温度超过80℃的场合；也可以用于高凝固点介质，冷却器通蒸汽代替冷却水 |
||||
|
循 环 冲 洗 冷 却 |
|
借助于密封腔内输液环使密封腔内的液体进行循环。带走的热量为机械密封产生的热量，与自冲洗液加冷却器比较，冷却水消耗少。这是因为冷却器仅仅冷却密封面产生的热量加上密封从介质吸收的热量 |
基本与自冲洗加冷却器的方式相同 |
||||
|
阻封 冷却 |
向密封端面的低压侧注入液体或气体称“阻封”。目的是对密封端面进行冷却，用以隔绝空气或湿气，防止或清除沉淀物(其中包括冰)、润滑辅助密封、熄灭火花、稀释和回收泄漏的介质 |
||||||
|
|
对密封端面低压侧直接冷却，冷却效果好，使动环、静环和密封圈得到良好冷却作用 为了防止注入液体的泄漏，需采用辅助密封，如衬套、油封或填料密封 阻封液一般用冷却水或蒸汽或氮气，但要注意冷却水的硬度，否则会产生无机物堆积到轴上 |
用于密封易燃易爆、贵重的介质，可以回收泄漏液 用于被密封介质易结晶和易汽化，防止密封端面产生微量温升而导致端面形成干摩擦 阻封液压力通常为0.02~0.05MPa，进出口温差控制在3~5℃为宜 |
|||||
|
水冷却 |
|
水冷却(或加热)分静环外周冷却(静环背冷)、密封腔夹套冷却和直接冷却(仅用于外装式密封)三种类型。一般均属于间接冷却，效果比急冷差 对冷却水质量要求不高 冷却面积大小必须使密封介质的温度比该介质在外界气压下的饱和温度低20~30℃，通常要使密封腔温度在70℃以下 图a、图b中冷却水不与介质直接接触，介质不会污染冷却水，冷却水可以循环使用 图c中冷却水因有可能被泄漏的介质污染，不推荐循环使用 |
冷却(或加热)被密封介质，防止温度过高而使密封面之间液体汽化产生干摩擦，或对被密封介质保温，防止介质凝固 通常，被密封介质温度超过150℃(若用波纹管式密封介质温度超过315℃)以及锅炉给水泵，或低闪点的介质都需要夹套 |
||||
|
冷却水 消耗量 |
机械密封冷却水消耗量可参考图(1)查取。如果采用其他介质冷却(或冲洗)，消耗量需要进行换算。如果除机械密封外，泵体和支座还需要冷却时，冷却水消耗量是上述之和。消耗量大小需由泵厂提供 |
||||||
|
冷却 水质 |
通常采用干净的新鲜水或循环水，但水的污垢系数要小于0.35m2·K/kW［4×10-4m2·h·℃/kcal］，否则应采用软化水 |
||||||
|
冷却、 润滑 系统 |
泵用机械密封冷却、润滑系统见表泵用机械密封冲洗系统；釜用机械密封润滑和冷却系统见“釜用机械密封润滑和冷却系统”节 |
||||||
|
机械密 封冷却 措施 |
介质 |
温度/℃ |
|||||
|
常温~80 |
80~150 |
150~200 |
|||||
|
润滑性好的油类 |
自冲洗冷却 |
自冲洗冷却，静环背冷， 密封腔夹套冷却 |
自冲洗加冷却器冷却， 密封腔夹套冷却 |
||||
|
其他 |
＜60℃，自冲洗冷却， 60~80℃，自冲洗、静 环背冷或阻封冷却 |
自冲洗加冷却器冷却 密封腔夹套冷却 |
|||||
|
注：1．经冲洗或冷却后，密封腔内流体温度应低于60℃。 2．若密封易凝固或易结晶流体时，应通蒸汽进行保温。
图(1) 机械密封冷却水消耗量 例：冷却水出口温度不超过30℃，介质压力p＝2.5MPa，密封轴径d＝60mm， 泵轴转速n＝1500r/min，介质温度t＝120℃，则 冷却水耗量Q＝5.2L/min |
|||||||
