11种典型非标釜用机械密封装置

标准釜用机械密封是在多年来现场及工业应用中取得较好密封效果的结构。但标准釜用机械密封的使用范围受到一定限制。随着石油、化工、化纤工业的飞速发展，搅拌装置的使用范围不断扩大，釜内反应速度的加快，搅拌轴径加大，出现了反应釜高压化的趋势。要适应高参数、大直径、强腐蚀等各种反应釜的需求，还要开发各种非标釜用机械密封装置。以下列举几种典型釜用机械密封装置的结构，并加以分析，可共设计和选用人员参考。

一、可做支点的反应釜机械密封

该密封设计成轴向双端面(BB型)，可用于小于等于1.6MPa的使用压力，机械密封装置设计为组合集装式结构，自成一体，可在安装前调试好。轴套上部装有一套双列圆锥滚子轴承，不仅使密封靠近轴承，为密封平稳运转创造了良好的条件，且该轴承能做为反应釜的一个支点，承受轴向力和径向力，大大简化了反应釜的结构。安装时，先装入法兰底部的密封圈和轴间处的密封圈，然后将密封整体装入轴上，连接下部密封箱体法兰螺栓后，再拧紧轴上的圆螺母将轴套固定于轴上，机械密封便全部安装完毕。釜口法兰底部和轴肩下部装有支承机构，检修时，轴不用放到釜底，而由支承机构承重，检修完毕后，将轴提起几毫米即可投入使用。

二、中压双轴套反应釜用机械密封

该密封装置除具有图2所示密封装置相同的组合集装式结构、做为反应釜的一个支点承受轴向力和径向力结构、及底部轴支承结构外，密封结构上更适合中压反应釜使用。该密封的动环密封圈和静环密封圈设计成在同一径向尺寸上，使动、静环的受力合理，减小了环的变形，使密封可用于压力小于等于6.4MPa的中压环境。静环密封圈设计在静环底部，使釜内介质只与静环和静环底部的底托盘接触，减少了介质与其他静止部件的接触机率。密封设有双轴套，下轴套也称平衡套，其轴套外径设计成密封的平衡直径，使密封结构简单、合理。平衡套与介质接触，可按介质特性选择耐腐蚀材料，而上轴套由于不与介质接触，可选择普通碳钢材料，降低了成本。静环底部的底托盘可根据需要设计成带冷却水夹套的结构，通入冷却水以改善密封的工作环境。密封液由下静环底部通入，环绕静环底部一周后，由静环外圈的四个通孔引入密封腔，最后通过上静环导出。密封液在密封腔以最大行程通过上、下两静环，达到最佳润滑冷却效果，以带走更多的摩擦热。该密封现场使用效果良好，并获专利(专利申请号:93211006.1)。

三、为耐腐蚀双端面反应釜用机械密封

该密封设计成轴向双端面(UU型)，可用于使用压力小于等于1.6MPa的场合。密封采用组合集装式结构，能做为支点承受轴向力和径向力。其特点是全部密封圈采用耐腐蚀的聚四氟乙烯材料，静环密封圈及轴套密封圈采用四氟0形圈结构，动环密封圈采用四氟V形圈结构。而上、下端面密封环则根据是否与介质接触采用了不同的结构和组对材料，下静环采用氧化铝陶瓷材料，下动环和上静环采用浸渍树脂的碳石墨材料，上动环采用不锈钢表面喷涂氧化铬的复合材料。由于采取了各种耐腐蚀措施，可用于各种腐蚀性强且要求密封严格的场合。该密封外侧设有冷却水夹套，夹套冷却水由下静环两密封圈中间引入，改善了下端面的冷却效果。该密封使用效果稳定、可靠，深受广大用户欢迎。

四、串连安装的反应釜用机械密封

该密封装置下密封摩擦副位于釜内，结构简单，尺寸紧凑，可用于压力、温度不高，但要求密封严密、可靠的场合。密封液压力可设计成等于或略低于釜内压力，而高于大气压力。密封液既起到对上、下密封端面润滑冷却的效果，又使下密封在较小压差下工作，改善了下密封的工作条件。上密封在正常情况下只对清洁的密封液起密封作用，当下密封失效时，起备用密封的作用。该密封装置上部装有一组角接触球轴承，当载荷不大时，可做为支点承受轴向力和径向力。

五、面对面安装的釜用机械密封

该密封结构紧凑，静环采用浸渍树脂石墨，两端均为密封端面，动环采用碳化硅材料，其弹簧只与密封液接触而不与介质接触，避免了介质对弹簧的腐蚀。密封上端有一组角接触球轴承，可作为支点承受轴向力和径向力。密封下部装有带冷却水的法兰，改善了密封的工作环境。若密封出现泄漏，可通过密封底部的盛液环收集，并定时排出。该密封可用于压力小于等于1.6MPa，温度小于等于150 0C，转数小于等于1000r/min，轴径小于等于65mm的场合。

六、下搅拌聚合釜金属波纹管机械密封

该密封在一90℃低温工况下使用。其最高使用压力为1.6MPa，最高转速为300r/min。该密封动环采用整体碳化硅材料，静环采用浸锑石墨材料，靠密封圈镶嵌在挤压成型的金属波纹管的一端，金属波纹管的固定端与壳体法兰连接。两套密封串连安装，所有辅助密封圈采用柔性石墨。金属波纹管使密封在低温下能保持良好的浮动，其刚性起弹性元件的作用。

七、下搅拌径向双端面釜用机械密封

该密封可使用在介质压力小于等于1.7MPa，介质温度小于等于1200℃，轴转速小于等于60r/min的场合。密封上部带有如图1-9所示的停车密封，开车时，轴被抬起，安装在密封法兰(件3)上的0形圈(件1)与定心锥体(件2)分开，径向双端面机械密封处于工作状态;停车时，轴落下，定心锥体(件2)与密封法兰(件3)接触，0形圈(件1)起密封作用。

八、医药工业中无菌环境用双端面釜用机械密封

密封为串联布置，适用参数为:压力0.3~0.4MPa;温度130~140℃;转速<200r/min。该密封的主要特点是，介质端密封件没有利于细菌生长的死区(狭小间隙)。主密封摩擦副伸入釜内，配合间隙最小，配合面减至最少，并且与介质接触的表面都经抛光，因此细菌在此很难生长。

九、卧式侧装釜用机械密封

该密封适于较长的搅拌轴、高温工况及温度变化较大的卧式釜。为避免轴产生的较大伸长由机械密封件承受和补偿，在密封壳体外，设置一金属波纹管作为膨胀节，以承受搅拌轴承端的轴向延伸。它与轴承、壳体和釜口法兰联接，这样，密封壳体便可随着轴作轴向与径向位移。同时，依靠安置在壳体内与补偿环外圆上的0形密封圈，保证了有效的密封。在密封的外侧，配置一冷却法兰套，用循环的冷却水带走密封腔内的热量，在高温条件下有效地保护了辅助密封圈。

十、允许有更大的轴向位移反应釜的双端面机械密封

也是用于卧式反应釜的双端面机械密封，这种结构允许有更大的轴向位移。

十一 、卧式反应釜水平安装带停车密封的双端面机械密封

使用参数为:压力0.5MPa;温度60℃;转速495r/min。这种停车密封只能用于在停车期间釜内物料不稠、不变硬的情况下。停车密封由合成橡胶气胎、定位环等组成气动密封，停车时作静密封用。由气动或液压驱动，驱动压力高于釜内压力。使用时，搅拌轴必须是静止的。当机械密封发生故障时，不必排除釜内物料，使用停车密封即可检修。