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波纹管机械密封的应用摘要:本文介绍了波纹管在机械密封中起着弹性元件和辅助密封元件的作用波纹管机械密封易实现平衡型不存在轴套带台阶而引起结构复杂装配要求高的缺点它可以不改变轴套结构只需要在软环(石墨环)端面上按设计要求在较大范围内自由变动即可实现所要求的平衡程度从而大大降低了端面比压减少端面磨损延长密封使用寿命。波纹管机械密封在化工、炼油厂常减压装置热油泵上的应用经验并提出一些有价值的关于波纹管机械密封端面比压及波纹管密封PV值设计理念如何保证密封稳定可靠的工作提高使用其寿命及可靠性。关键词:波纹管机械密封;高温热油泵;密封端面比压;密封PV值0前言焊接金属波纹管机械密封(以下简称波纹管机械密封)是由焊接金属波纹管组件(包括前后环、焊接波片)、动环和静环、格兰、轴套及轴套辅助密封圈组成一个摩擦副相对于另一个摩擦副转动阻止液体或其它介质泄漏的一种装置。由于波纹管本身不与轴套(轴)接触不存在辅助密封圈所以在轴套上不可能出现磨痕和腐蚀斑点并且也不存在因介质沉淀结焦而糊死密封圈及密封圈在高温下老化失去弹性等缺陷从而提高了密封的浮动性和可靠性这一点对高温工况尤为重要。它主要应用于石油、化工等行业高温泵密封及其它非腐蚀性介质的密封。波纹管机械密封具有泄漏点少抗震能力强而且还具有良好的轴向和角向浮动性这样就保证了密封可靠的贴合显著地提高了密封能力即密封结构补偿性能好。波纹管组件在介质压力作用下对密封端面产生轴向压力以致使密封端面始终保持良好的接触可靠地工作因此具有短暂的抗抽空能力这样对操作工艺条件的变化具有很好地适应能力。波纹管机械密封结构简单尺寸紧凑除摩擦副外再也没有其它易损零件对于轴套的加工精度大大降低密封结构更易简化同时大大降低密封的制造、安装的技术要求使波纹管机械密封使用范围扩大到了高温的工况。由于波纹管机械密封没有有机材料或高分子材料的辅助密封圈故适用于各种温度范围最高可达420℃最低可达-20℃。波纹管机械密封又属于平衡型(K所以波纹管机械密封具备了结构简单紧凑易于安装和检修适应型强抗干扰能力强密封性能稳定可靠寿命长等优良的性能使它在石油、化工、医药等行业渐渐得到了广泛的应用并且充分证明它是一种很有前途的先进的密封结构。1的工况参数生产装置:500万吨/年常减压泵型号:EAPK2P入=0.15MpaP出=1.02Mpa介质:常一浅油介质温度:200℃泵生产厂家:大连深蓝泵业有限公司2波纹管密封密封结构设计泵在设计上配置了一个辅助衬套原普通机械密封必须安装在这个衬套上这样使得安装普通机械密封复杂、困难密封性能不可靠密封零件加工精度要求高。因此新式改装波纹管机械密封取消了原辅助衬套直接使用密封的轴套来轴向定位叶轮轴套密封圈为环形柔性缠绕石墨垫片这样波纹管密封结构设计合理安装方便快捷可靠。3波纹管密封设计参数3.1波纹管几何尺寸波片外径:¢76波片内径:¢58波纹管载荷中径(波形为正弦波):De=673.2波纹管的弹率Pt=1.55×105Pa(经过实际测量)3.3静环密封面的外直径:¢73密封面的内直径:¢65经过计算K=0.76静环外镶在波纹管组件的前座环上材料:M158K3.4动环2Cr13基环上喷涂Cr2O34波纹管密封端面比压Pb=Pt+(K-λ)P介-Pfr其中Pt―由波纹管弹力产生的端面比压K―载荷系数λ-反压系数。此泵全液工况取λ=0.5P介―被密封的介质压力或压差Pfr―考虑密封面的变形、歪斜以及波纹管密封因泄漏结焦而出现的摩擦阻力等因素的比压。一般正常运行情况下取Pfr=0Pb=2.638×105Pa5波纹管密封PV值PbV=28.1×105M/SPa6使用情况此波纹管机械密封在生产装置安装使用后用户反映良好经机动部门考核使用寿命长达一个大检修周期以上完全达到了波纹管机械密封设计要求和满足密封要求。我们建议在同类型泵和生产工艺相同的条件下可安装此型号的波纹管机械密封。7后记(1)波纹管密封密封性能可靠设计新颖独特更换方便迅速。(2)若波纹管密封采用100℃左右的蜡油做冲洗流体液更好避免泵的汽蚀和抽真空。(3)为确保波纹管密封正常工作强制冷却水是必须保证的。提高水质使用软化水做冷却水减少结垢现象。