反應(yīng)釜更換機械密封ppt課件

反應(yīng)釜機械密封,1,反應(yīng)釜,反應(yīng)釜的廣義理解即有物理或化學(xué)反應(yīng)的容器，通過對容器的結(jié)構(gòu)設(shè)計與參數(shù)配置，實現(xiàn)工藝要求的加熱、蒸發(fā)、冷卻及低高速的混配功能。反應(yīng)釜廣泛應(yīng)用于石油、化工、橡膠、農(nóng)藥、染料、醫(yī)藥、食品，用來完成硫化、硝化、氫化、烴化、聚合、酯化、縮合等工藝過程的壓力容器，例如反應(yīng)器、反應(yīng)鍋、分解鍋、聚合釜等；,2,反應(yīng)釜的結(jié)構(gòu),釜體釜蓋夾套攪拌器傳動裝置軸封裝置支承,3,相關(guān)信息,反應(yīng)容器（釜體）:根據(jù)容量大小及物料反應(yīng)要求設(shè)計壓力來確定板材厚?。徊馁|(zhì)一般為不銹鋼（304不銹鋼、321不銹鋼、316L不銹鋼）、碳鋼（A3）。傳動機構(gòu)：電機、減速機、機架、聯(lián)軸器、軸承、聯(lián)接板等組成。傳熱裝置:有夾套、內(nèi)盤管、外盤管等；采用有機熱載體循環(huán)（導(dǎo)熱油）或蒸汽、熱水等方式加熱；冷卻水、冷凍水、冷導(dǎo)熱油或自然風(fēng)等方式冷卻。密封裝置：有機械密封、填料密封等。,4,攪拌裝置在高徑比較大時，可用多層攪拌槳葉，也可根據(jù)用戶的要求任意選配。釜壁外設(shè)置夾套，或在器內(nèi)設(shè)置換熱面，也可通過外循環(huán)進行換熱。支承座有支承式或耳式支座等。轉(zhuǎn)速超過160轉(zhuǎn)以上宜使用齒輪減速機。,5,軸封裝置,軸封裝置的作用是使傳動軸穿過釜封頭的部位在壓差作用下不發(fā)生泄漏或滲入。攪拌反應(yīng)釜最常用的軸封裝置有兩種：填料密封、機械密封(1)填料密封。基本構(gòu)件有填料箱、軟填料、壓蓋、軸套和壓緊螺栓等。填料密封的特點是，結(jié)構(gòu)簡單，裝拆方便;有微量泄漏，易磨損，需要經(jīng)常更換填料且功耗較大。(2)機械密封。與填料密封相比，機械密封功耗小，泄漏率低(僅為填料密封泄漏量的1%)，密封性能可靠，使用壽命長，不需要經(jīng)常檢修(一般一年檢修一次);但其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，安裝和檢修不如填料密封方便。,6,機械密封,其主要構(gòu)件有動環(huán)、靜環(huán)、彈簧座、輔助密封圈等。,7,機械密封的多種形式,為了適應(yīng)不同工作條件的需要，機械密封有多種不同的型式：1、按密封端面的對數(shù)，分為單端面、雙端面等機械密封。單端面在密封裝置中只有一對密封端面。它結(jié)構(gòu)簡單，是常用的機械密封型式。雙端面在密封裝置中具有兩對密封端面。它結(jié)構(gòu)復(fù)雜，適用于強腐蝕、易燃易爆、有毒有害介質(zhì)以及真空的場合。,8,機械密封的多種形式,2、按密封流體作用在密封端面上的壓力是卸荷或不卸荷，可分為平衡式和非平衡式機械密封。平衡式密封流體作用在密封端面上壓力部分卸荷或全部卸荷。非平衡式密封流體作用在密封端面上的壓力不卸荷。平衡式適用于中、高壓條件的機械密封;非平衡式適用于低壓條件的機械密封。,9,機械密封的多種形式,3、按彈簧是否置于密封流體之內(nèi)，分為彈簧內(nèi)置式和彈簧外置式機械密封。彈簧內(nèi)置式彈簧置于密封流體之內(nèi)。彈簧外置式彈簧置于密封流體之外。彈簧內(nèi)置式的密封端面受力狀態(tài)好，泄漏量小，冷卻與潤滑好。所以，除了帶腐蝕性的介質(zhì)外，應(yīng)盡可能采用內(nèi)置式結(jié)構(gòu)。,10,機械密封的多種形式,4、按補償結(jié)構(gòu)中的彈簧個數(shù)，分為單彈簧式和多彈簧式的機械密封。單彈簧式在補償機構(gòu)中只有一個彈簧。它用于負荷較輕、軸徑較小的場合。多彈簧式在補償機構(gòu)中有多個彈簧。用于較大軸徑。密封端面上彈簧力分布較均勻，但彈簧絲直徑小，腐蝕對彈簧影響較大。,11,機械密封的多種形式,5、按補償機構(gòu)是否隨軸旋轉(zhuǎn)，分為旋轉(zhuǎn)式和靜止式機械密封。旋轉(zhuǎn)式補償環(huán)隨軸旋轉(zhuǎn)。靜止式補償環(huán)不隨軸旋轉(zhuǎn)。一般的機械密封常采用旋轉(zhuǎn)式，因為補償機構(gòu)及軸的結(jié)構(gòu)簡單，徑向尺寸較小。但在高速條件下，補償環(huán)及其它轉(zhuǎn)動零件產(chǎn)生的離心力影響較大，動平衡要求高，采用靜止式較為合適。,12,機械密封的多種形式,6、接觸式和非接觸式密封區(qū)別接觸式是指密封面微凸體接觸的機械密封，密封間隙h=0.51.0um。普通機械密封均屬接觸式機械密封。接觸式機械密封在端面處不產(chǎn)生使兩端面間保持一定間隙的氣膜或液膜動壓力。通常接觸面積小，且操作可靠，泄露率低。,13,機械密封常識聚四氟乙烯密封圈有何特點？,聚四氟乙烯（PTFE）與橡膠比較，具有較大的剛度，較低的彈性和冷流性。耐熱、耐油和耐腐蝕性比一般橡膠好，使用溫度為-18250。而且耐水性、耐老化性、不燃性、韌性及加工性能都很好。聚四氟乙烯也存在一些缺點，使用范圍受到一定限制，最大的缺點就是冷流性，其次是導(dǎo)熱性很差，它在作為密封環(huán)時，摩擦熱很難導(dǎo)出，使溫度升高，密封性能惡化。所以這種密封環(huán)只能用在壓力轉(zhuǎn)速不高的場合且需要降溫散熱措施。,14,R3311機械密封特點,攪拌軸頂部插入式反應(yīng)釜。頂部插入式攪拌軸反應(yīng)釜應(yīng)用廣泛，因密封置于釜的上部，處于氣相空間中(物料滿釜時才是液相)，為了避免密封干摩擦，需要采用一定的潤滑冷卻方法。頂部插入式垂直安裝的攪拌軸，長徑比大，加工和安裝精度可能較低，因此必然會產(chǎn)生較大的撓曲。運動時，下列因素會加劇攪拌軸的振擺。,15,R3311機械密封特點,1)攪拌葉不均勻2)液面太低或有渦流。3)進料不均，或反應(yīng)沒控制好。4)壓力與溫度波動。5)壓力、溫度變化致使攪拌軸與釜體的變形。6)攪拌器速度突然變化，或降溫導(dǎo)致聚合物粘度升高等。頂部插入式反應(yīng)釜的攪拌軸長徑比大，通常要設(shè)中間軸承，為密封提供一個相對無振擺的工作環(huán)境，使其密封運行平穩(wěn)。,16,R3311機械密封特點,頂部插入式攪拌反應(yīng)釜用單端面機械密封。用于壓力不高、介質(zhì)無腐蝕性和毒性的場合。它的使用參數(shù)為：壓力：真空狀態(tài)0.6MPa;溫度-20+150;速度：2m/s。由常壓的冷卻水流通循環(huán)，并潤滑密封滑動端面和降低密封元件溫度。溫度低，O型圈不易老化變形。非補償環(huán)為硬質(zhì)環(huán)，用夾緊式固定;補償環(huán)為軟環(huán)，鑲嵌硬質(zhì)石墨。密封設(shè)計為部分平衡環(huán)，可克服普通外裝式結(jié)構(gòu)因介質(zhì)壓力升高，端面被推開的弊病。,17,R3311機械密封特點,反應(yīng)釜用機械密封的型式、機構(gòu)與泵用機械密封在結(jié)構(gòu)上雖有差異，但其作用原理相同。一般來說，釜用密封轉(zhuǎn)速低，彈簧比壓宜取大一些;攪拌軸振動大，密封件應(yīng)設(shè)計得堅實一些，封氣時摩擦副環(huán)宜采用整體結(jié)構(gòu)。考慮到轉(zhuǎn)軸擺動量大，靜止環(huán)與軸的間隙宜取較大值。大軸徑頂部插入式反應(yīng)釜密封在計算端面比壓時，補償環(huán)的重量不能忽視。,18,R3311機械密封特點,212型機械密封技術(shù)參數(shù)說明：1、壓力：212型：0-0.6MPa；2、溫度：-40-1803、轉(zhuǎn)速：2mm/s，當使用鋼制反應(yīng)釜時，使用轉(zhuǎn)速可達到10mm/s。4、介質(zhì)：212型：硫酸、硝酸、鹽酸等各種強腐蝕介質(zhì)，介質(zhì)必須無顆粒。,19,212型機械密封,注意事項:一：安裝前密封箱體要沖洗干凈，安裝時嚴禁敲擊。靜環(huán)，動環(huán)的密封面不能磕碰，劃傷。二：軸(軸套)在裝機械密封部位時不允許有生銹，裂紋等缺陷，光潔度要求1.6。三：和靜環(huán)密封圈接觸的壓蓋表面光潔度要求不低于3.2，安裝時應(yīng)保持在軸向間隙以防止緩沖失效。,20,212型機械密封特點,釜用212型機械密封為單端面、多彈簧、非平衡型結(jié)構(gòu)。采用氧化鋁陶瓷靜環(huán)和帶波紋管的填充四氟乙烯動環(huán)。為防止干磨擦，密封浸沒在敞開式的貯液槽內(nèi)。其下部與釜體連接部份可另設(shè)一帶襯套的冷卻水套，以減少釜體傳導(dǎo)給密封的熱量和攪拌軸的偏擺。磨擦副材質(zhì)與輔助密封材質(zhì)請根據(jù)實際工況選用。,21,R3311機械密封安裝實例,1靜環(huán)壓蓋2鎖緊螺母止推墊片3半環(huán),22,R3311機械密封安裝實例,安裝機械密封前仔細清理靜環(huán)座內(nèi)的雜質(zhì)及螺絲孔內(nèi)污物，并對軸進行打磨拋光。,23,R3311機械密封安裝實例,確認后，將靜環(huán)密封墊片套入軸，查看左右間隙，檢查大小是否合適，有沒有遮蓋定位螺絲孔的現(xiàn)象。,24,R3311機械密封安裝實例,安裝靜環(huán)，過程中由于支架的存在，需要兩人配合完成，一人在上部套入，一人在下放平伸雙手做保護。,25,R3311機械密封安裝實例,彈性墊片（機械密封本身設(shè)計并沒有，是在公司實踐中，通過經(jīng)驗設(shè)置的，目的是防止兩個硬性面接觸加設(shè)彈性墊片對靜環(huán)進行保護）,26,R3311機械密封安裝實例,靜環(huán)壓蓋復(fù)位，螺栓與螺栓孔配合相適應(yīng)，沒有過緊的現(xiàn)象。（螺栓不允許把緊，只需用手帶上即可，靜環(huán)與靜環(huán)壓蓋留有間隙以防后面安裝提軸對靜環(huán)造成損傷）,27,R3311機械密封安裝實例,機械密封動環(huán)套入軸前，在動靜環(huán)間填加棉布等可用于保護機械密封端面的材料。,28,R3311機械密封安裝實例,將機械密封動環(huán)涂抹少量物料（潤滑）后，套入軸。（同靜環(huán)，過程中由于支架的存在，需要兩人配合完成，一人在上部套入，一人在下放平伸雙手做保護）,29,R3311機械密封安裝實例,支架軸承兩人平抬，因整體較重，空間狹小，操作過程中注意鍵槽的位子，盡量一次性復(fù)位支架軸承。,30,R3311機械密封安裝實例,通過電動葫蘆進行提軸操作，復(fù)位鎖緊螺母，支架軸承定位螺栓。（過程中一定要看好鍵與鍵槽的配合，提軸應(yīng)緩慢，輕點）,31,R3311機械密封安裝實例,支架軸承復(fù)位完成，鎖緊螺母確認鎖死后，把動靜環(huán)間保護措施撤離，將靜環(huán)座緊固螺栓適量把緊。（因靜環(huán)為陶瓷材質(zhì)，硬度較高，易破損，力量一定要控制在合理范圍內(nèi)，把緊過程中，注意靜環(huán)與軸的方位間隙，對角把緊）,32,R3311機械密封安裝實例,考慮到機械密封安裝過程中客觀因素，我們將動環(huán)先下壓一定的壓縮量（23mm），鎖死動環(huán)緊固螺栓進行定位。,33,R3311機械密封安裝實例,機械密封動環(huán)定位后，將半環(huán)安裝在動環(huán)上方部位，上緊半環(huán)緊固螺栓，將半環(huán)定位在軸上。（盡量平整間隙適中，半環(huán)切口錯開有小彈簧的位子）,34,R3311機械密封安裝實例,松開動環(huán)緊固螺栓（分兩側(cè)同時適量松開）通過半環(huán)上的螺栓調(diào)節(jié)機械密封壓縮量（無特殊情況盡量由一個人完成壓縮量的調(diào)整）,35,R3311機械密封安裝實例,安裝完成，經(jīng)確認無誤后，在機械密封處添加適量物料，開車保壓試運行。,36,R3311安裝總結(jié),若壓力不穩(wěn)定，機械處伴有氣泡產(chǎn)生并隨軸旋轉(zhuǎn)，可判斷為密封斷面泄露，通過調(diào)整壓縮量來處理。若氣泡在四周周邊位子，不隨軸旋轉(zhuǎn)，可判斷為靜環(huán)密封墊片漏，通過把緊靜環(huán)壓蓋緊固螺栓來調(diào)整處理。機修密封泄漏大多數(shù)是安裝問題，間隙沒調(diào)整好（小彈簧預(yù)緊力）。還有和物料特性有關(guān)，比如液堿這樣的滲透能力強的，容易結(jié)晶的，安裝要特別注意。,37,反應(yīng)釜機械密封常見故障種類及處理方法,反應(yīng)釜動靜環(huán)端面變形，碰傷端面比壓過大，摩擦副產(chǎn)生熱變形。反應(yīng)釜選配的機械密封密封圈材質(zhì)不對，壓緊力不夠或V形密封圈裝反，失去密封性。,方法：更換摩擦副或重新研磨。方法：調(diào)整比壓要合適，加強冷卻系統(tǒng)，及時帶走熱量。方法：密封圈選材，安裝要合理，要有足夠的壓緊力。,38,反應(yīng)釜機械密封常見故障種類及處理方法,反應(yīng)釜的軸線與靜環(huán)端面垂直誤差過大。操作壓力、溫度不穩(wěn)、硬顆粒進入摩擦副。反應(yīng)釜的攪拌軸軸向串動量超過指標。,方法：停機并重新找正，保證不垂直度小于0.5mm。方法：嚴格控制工藝指標，顆粒機結(jié)晶物不能進入摩擦副。方法：調(diào)整、檢修使軸的串動量達到標準。,39,多維度考慮機械密封泄露可能存在的原因,選材不當引起泄露選型不當引起泄露攪拌裝置設(shè)計不合理，引起泄露制造工藝不合理，引起泄露機械密封本身質(zhì)量問題，引起泄露,40,多維度考慮機械密封泄露可能存在的原因,選材不當引起泄露,機械密封動環(huán)與靜環(huán)的材料與介質(zhì)要匹配，否則容易被腐蝕引起泄露。,41,多維度考慮機械密封泄露可能存在的原因,選型不當引起泄露,由于部分反應(yīng)釜工作溫度比較高，轉(zhuǎn)速比較快，冷卻裝置不到位，動靜環(huán)磨損嚴重，密封面變形也容易引起泄露。對于要求一般的可采用單端面機械密封，要求較高的采用雙端面機械密封加設(shè)冷卻裝置，對于要求特別高的第一類介質(zhì)（易燃易爆和劇毒）應(yīng)選用磁力機械密封。,42,摩擦副端面的磨損痕跡大于密封面寬度,組成摩擦副的兩個密封面寬度是不相等的。一般情況下，硬密封面較寬，軟面較窄。經(jīng)過一段時間的運轉(zhuǎn)后，在硬密封面上有清晰的摩擦痕跡，可根據(jù)此痕跡的寬度判斷故障的原因。造成密封端面上摩擦痕跡大于軟環(huán)寬度的原因是:1)運轉(zhuǎn)時振動較大,使動環(huán)運轉(zhuǎn)中產(chǎn)生徑向和軸向振擺，液膜厚度變化較大，有時密封面被推開，造成泄漏量增大。2)動靜環(huán)不同心。在一般的旋轉(zhuǎn)型密封中,靜環(huán)安裝在壓蓋上。壓蓋和密封腔配合時有個“止口”，以保證兩者的同心度。實際上止口間隙往往過大，使靜壞“下沉”，造成動靜環(huán)不同心。在靜止式波紋管密封中，由于靜環(huán)組件重量促成靜環(huán)“下沉”也造成;動靜壞不同心。此外，軸承箱的配合間隙過大，軸彎曲等都能使摩擦痕跡過寬。,43,摩擦痕跡小于密封面的寬度,1）靜環(huán)密封端面不平。第一種現(xiàn)象是沿密封面內(nèi)緣連續(xù)的接觸痕跡，即所謂的收斂形縫隙。這種密封拆檢時往往查不出什么其它的磨損跡象。運轉(zhuǎn)起來就是泄漏量大。有人認為摩擦痕跡窄了，密封面積減小了，比壓增大，似乎不應(yīng)該漏。事實恰好相反，當內(nèi)緣接觸時，密封的縫隙呈現(xiàn)出收斂形狀，破壞了密封面的平行，液膜壓力大大增加，將密封面推開，泄漏量增大。2）靜環(huán)端面不平的第二種摩擦痕跡是密封面外緣接觸，換言之摩擦痕跡的內(nèi)徑大于靜環(huán)密封面的內(nèi)徑，密封面間呈喇叭口狀這種縫隙形狀因液膜壓力減小，造成比壓增大，磨損加劇，容易出現(xiàn)溝紋，泄漏量增大，無法正常運行。3）在動環(huán)端面上的摩擦痕跡不連續(xù)，或局部接觸，有時大半圓（俗稱“馬蹄形”），有時呈三點接觸（俗稱“牛蹄形”）。顯然，這是動環(huán)（硬環(huán)）面不平所致。,44,密封面上沒有摩擦痕跡,有時密封面上沒有摩擦痕跡，其原因有以下方面。1）傳動裝置的打滑。有的傳動座有頂絲固定在軸套上，這種傳動方式常溫下尚可使用，對熱油泵在溫度和離心力的作用下，頂絲打滑，傳動失效。2）靜環(huán)與動環(huán)沒接觸，屬于安裝失誤。3）在采用鑲嵌式動環(huán)時，碳化鎢環(huán)松脫。處理辦法：傳動座由頂絲傳動改為鍵傳動或其他可靠的傳動方式。為解決安裝失誤，應(yīng)仔細復(fù)查壓縮量。采用線脹系數(shù)小的材料制造環(huán)座，并適當加大鑲裝的過盈值。,45,摩擦痕跡等于密封面的寬度,這種現(xiàn)象在機械密封的故障中是十分普遍的。這時密封端面有磨損的溝紋，金屬環(huán)表面變色，甚至出現(xiàn)裂紋等缺陷。如密封面上無缺陷，問題可能出在其他零件上，如波紋管裂紋等。,46,石墨環(huán)表面出現(xiàn)均勻的環(huán)狀溝紋,石墨環(huán)表面出現(xiàn)均勻的環(huán)狀溝紋，這是機械密封常見的失效形式。原因如下：密封面間出現(xiàn)汽化，有的介質(zhì)工作溫度較高，摩擦產(chǎn)生的熱量很容易使密封面間的液體汽化;也有的在高溫時采用浸漬合成樹脂的石墨，