搅拌罐机械密封原理

问题描述

精选答案

PP搅拌罐是化工、化纤、石油化工、制药等生产过程中的关键设备之一。与泵等旋转机械相比，它具有独特的适用条件和运行特点，因此，虽然釜用机械密封与泵用机械密封的功能原理是相同的，但釜用机械由于其特殊性和自身的系统而存在。

PP搅拌罐一般由釜体、搅拌器、传动机构和轴封装置组成。搅拌轴的安装形式有顶插式、底插式和侧插式。由于PP搅拌槽内发生化学反应，会引起压力、温度和物料形态的变化，因此PP搅拌槽机械密封的工作条件苛刻。

了解不同类型PP搅拌罐的特点可以掌握机械密封设计的要点。

1. 将PP搅拌罐插入搅拌轴的一侧

从润滑角度来看，这类PP搅拌罐机械密封一般不会出现润滑不良，釜内介质的液位必须保持在一定的高度。从一侧伸出轴的PP搅拌槽处于悬臂状态，容易产生振动，机械密封对振动更敏感。如果轴从两侧伸出，轴必须与釜体上的支撑装置对准，这很难满足，所以轴与釜体之间的平衡非常复杂。在工作温度变化较大的情况下，轴的膨胀较大。如果膨胀过大，机械密封容易失效。但是这种水壶的速度不高，只要采取相应的措施，这个问题就可以解决了。

2. 在搅拌轴底部插入PP搅拌罐

聚合PP搅拌罐已经逐渐向大体积发展，其搅拌轴也从顶部插入式向底部插入式转变。底嵌PP搅拌罐的特点是搅拌轴短，轴的弯曲应力小，所以计算轴直径小，省力，省料。短轴比长轴刚性好，变形小。但是密封是在反应器的底部，虽然可以保证密封的润滑，但是由于固体杂质容易沉积在密封的周围，摩擦端面会产生磨料磨损，很容易造成运动部件堵塞和结垢。在这种情况下，机械密封总是受到液体压力的影响，当密封需要修理或更换时，必须清空釜内的物料。当材料是高粘度聚合物时，完全排空比较困难。因此，有必要对机械密封进行特殊设计，并采取特殊措施，以期望密封具有良好的工作性能和易于维护。

3.在搅拌轴顶部插入PP搅拌罐

顶部插入式搅拌轴PP搅拌罐应用广泛，其密封问题与上述不同。

(1)由于密封置于釜体上部，处于气相空间(当物料充满釜体时为液相)，釜体机械密封密封的介质大多为气体而不是液体。这样，从密封端面的工作条件来看，与泵密封相比，润滑条件差，容易处于干摩擦状态，导致端面磨损，因此需要采用一定的润滑冷却方法。同时由于较强的气体泄漏，因此，对于石墨环等具有较大空隙的材料，除了水压试验外，还增加了密封性试验的要求。

②由于工艺条件的变化，PP搅拌罐的压力和温度往往不是恒定的，经常波动。因此，设计时应确保压力波动时(高压运行、低压运行和真空运行)也能满足使用要求。