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高温风机用机械密封装置的结构设计

[2020/3/2]

   随着现代工业技术的发展,为了提高生产效率,工业设备都朝着高温、高压等高参数的方向发展。在众多工业设备中,高温风机技术取得了很大的进步,由常温发展到高温,由空气介质发展到了各种气体介质,包括水蒸气、易燃易爆气体等。

  高温风机技术的进步对机械密封的要求越来越高,尤其是高温介质,热传导、摩擦和搅拌所产生的热量使得机械密封在运行过程中,端面温度升高,导致端面介质汽化、密封环变形、热磨损和热裂纹等一系列问题,同时高温对辅助密封材料和弹性元件的性能也会产生一定的影响,从而制约机械密封的安全运行。

  某高温风机的使用工况参数见下表:

表1 高温风机使用工况参数

  由于输送介质是高温压缩空气,如果发生泄漏,会危及人身安全,因此,为保证介质完全无泄漏,同时要考虑现场使用的经济性和便捷性,确定采用自带隔离液强制循环冷却系统的双端面结构设计方案,密封摩擦副配对采用浸锑石墨和SIC组合,铺助密封件材料采用高温氟橡胶。

  为了保证密封稳定运行,密封腔隔离液温度不宜过高,一般控制在80℃以内,因此在密封运行过程中,高温介质和密封腔的温差很大,为减少热量传导,尽量避免影响高温风机的热效率,同时降低密封环端面温度,在密封和风机接触部位采用隔热环来阻止热量的传递,以及在轴套部位采用密封槽结构,隔离热气体介质。具体高温风机密封结构见下图,主要设计参数见表2。

图1 高温风机密封结构表2 主要设计参数

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