泵機(jī)械密封失效分析及改進(jìn)措施

《泵機(jī)械密封失效分析及改進(jìn)措施》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。

1、維達(dá)公司2010屆本科生轉(zhuǎn)正答辯論文GA-204泵機(jī)械密封失效分析及改進(jìn)措施摘要：多彈簧機(jī)械密封相對(duì)于單彈簧機(jī)械密封可以提供穩(wěn)定的端面比壓，當(dāng)壓縮量變化時(shí)彈力變化較大，具有良好的緩沖性能，能提高密封端面的密封性能和使用壽命，具有較好的經(jīng)濟(jì)性。關(guān)鍵詞：機(jī)械密封多彈簧輔助密封圈受力分析8維達(dá)公司2010屆本科生轉(zhuǎn)正答辯論文目錄摘要I前言1第1章GA-204泵簡介2第2章機(jī)械密封概述2第2.1節(jié)機(jī)械密封基本結(jié)構(gòu)2第2.2節(jié)機(jī)械密封工作原理3第2.3節(jié)機(jī)械密封的分類3第2.4節(jié)機(jī)械密封受力分析3第3章密封失效原因分析6第4章改進(jìn)措施7結(jié)論8參考文獻(xiàn)88維達(dá)公司2010屆本科生轉(zhuǎn)正答辯論

2、文前言裂解裝置GA-204A泵是一臺(tái)臥式離心泵，其用途是輸送低壓凝液汽提塔釜液。在生產(chǎn)實(shí)踐過程中，發(fā)現(xiàn)該泵機(jī)械密封經(jīng)常發(fā)生泄漏，造成頻繁檢修。該文主要對(duì)這一問題進(jìn)行了分析，并提出相應(yīng)的改進(jìn)措施。為了更加深入的學(xué)習(xí)和了解機(jī)械密封的相關(guān)知識(shí)，前期曾查閱了很多機(jī)械密封相關(guān)的文獻(xiàn)和資料，主要有《煉化設(shè)備手冊(cè)》以及相應(yīng)的國家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。8維達(dá)公司2010屆本科生轉(zhuǎn)正答辯論文第1章GA-204泵簡介GA-204泵為低壓凝液汽提塔釜液泵，是一臺(tái)兩級(jí)單吸懸臂式離心泵，型號(hào)為65AY100×2。該泵吸入口直徑為65mm，揚(yáng)程190m，流量15.19m3/h。工作介質(zhì)為汽油，工作溫度86℃，泵入口

3、壓力0.102MPa。此泵采用的軸封形式為單彈簧單端面機(jī)械密封，輔助密封為O型硅橡膠圈。從實(shí)際使用的情況來看，運(yùn)行時(shí)間不長機(jī)械密封就發(fā)生泄露，基本上每兩個(gè)月就需要檢修一次。第2章機(jī)械密封概述第2.1節(jié)機(jī)械密封基本結(jié)構(gòu)機(jī)械密封的發(fā)展很快，新結(jié)構(gòu)層出不窮，但是，其基本結(jié)構(gòu)都有以下4個(gè)部分構(gòu)成。1、端面密封環(huán)（摩擦副）——?jiǎng)迎h(huán)和靜環(huán)；2、緩沖補(bǔ)償和壓緊機(jī)構(gòu)（彈性元件）——彈簧、波紋管等；3、輔助密封——“O”型圈、“V”型圈或密封墊；4、傳動(dòng)件——如彈簧座、固定螺釘、推環(huán)、傳動(dòng)銷等。此外，為了提高機(jī)械密封的密封效果和延長其使用壽命，還會(huì)附加循環(huán)、沖洗冷卻和雜質(zhì)過濾等輔助裝置。8維達(dá)公

4、司2010屆本科生轉(zhuǎn)正答辯論文第2.2節(jié)機(jī)械密封工作原理機(jī)械密封是用于旋轉(zhuǎn)軸的動(dòng)密封，又稱端面密封，其主要特點(diǎn)是密封面垂直于旋轉(zhuǎn)軸線，并且由彈性元件、輔助密封圈等構(gòu)成的軸向磨損補(bǔ)償機(jī)構(gòu)。國內(nèi)對(duì)機(jī)械密封的定義為：由至少一對(duì)垂直于旋轉(zhuǎn)軸線的斷面在流體壓力和補(bǔ)償機(jī)構(gòu)彈力（或磁力）的作的作用以及輔助密封的配合下保持貼合并相對(duì)滑動(dòng)而構(gòu)成的防止流體泄漏的裝置[1]。它是靠彈性元件（如彈簧或波紋管）和密封介質(zhì)的壓力，使兩個(gè)接觸斷面緊密貼合，使密封端面之間的交界形成微小間隙，當(dāng)有壓介質(zhì)通過此間隙時(shí)，在端面間形成一層極薄的液膜，造成阻力，阻止介質(zhì)泄漏，又使端面得以潤滑，從而獲得長期的密封效果。第

5、2.3節(jié)機(jī)械密封的分類國內(nèi)一般按照用途、原理、結(jié)構(gòu)、工況和軸頸等，將機(jī)械密封分成：平衡型和非平衡型；單端面和雙端面；單彈簧和多彈簧；外裝式和內(nèi)裝式；用途上是泵用還是釜用等幾種[2]。第2.4節(jié)機(jī)械密封受力分析機(jī)械密封在運(yùn)行過程中要受到彈簧比壓PS、介質(zhì)壓力P1、液膜反壓P2以及輔助密封圈與軸套之間的摩擦力等的作用（圖1）。其中輔助密封圈的摩擦力與初緊力、介質(zhì)壓力、溫度、密封圈的材質(zhì)、形狀尺寸等因素有關(guān)，計(jì)算比較困難，而且其數(shù)值也不大，因此常常略去不計(jì)[3]。8維達(dá)公司2010屆本科生轉(zhuǎn)正答辯論文輔助密封圈PsP2彈簧P1輔助密封圈dd2d1圖1內(nèi)裝平衡機(jī)封動(dòng)環(huán)受力分析端面間流體

6、液膜反力P2的計(jì)算也是一個(gè)復(fù)雜而困難的問題，不僅與密封流體有關(guān)，還與端面形狀和尺寸、表面粗超度以及摩擦狀態(tài)有關(guān)。實(shí)際運(yùn)行過程中，密封端面間的液體膜還會(huì)出現(xiàn)局部不連續(xù)等復(fù)雜情況。在此引入一個(gè)參數(shù)——反壓系數(shù)，用λ表示。反壓系數(shù)的定義為密封端面單位面積上的液膜反壓P2與密封介質(zhì)壓力P1之比，即：λ=P2/P1（2-1）通過這個(gè)關(guān)系式將P2轉(zhuǎn)換為P1的一個(gè)關(guān)系式。λ值的大小主要靠經(jīng)驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)來確定。一般液體λ=0.5；粘度較大液體λ=1/3；氣體、液態(tài)烴等易揮發(fā)介質(zhì)λ=0.7[4]。內(nèi)裝式平衡型機(jī)械密封在生產(chǎn)中較為常見，在此以這種類型的機(jī)械密封為例，對(duì)機(jī)封動(dòng)環(huán)進(jìn)行受力分析。如圖1所示，

7、動(dòng)環(huán)受壓緊力：8維達(dá)公司2010屆本科生轉(zhuǎn)正答辯論文（2-2）（2-3）動(dòng)環(huán)受推開力：（2-4）動(dòng)環(huán)上所受合力：（2-5）我們將作用在密封端面上的合力R與密封端面面積A的比值叫做端面比壓，用PC表示，單位為MPa。即：（2-6）端面比壓是影響機(jī)械密封性能和使用壽命的重要參數(shù)。端面比壓過大，將使摩擦熱增高，磨損加劇和功率消耗增大。端面比壓過小，容易發(fā)生泄漏使密封失效。在此引入另外一個(gè)參數(shù)——載荷系數(shù)，用K表示。載荷系數(shù)是負(fù)荷面積與密封端面面積之比。即：，K值的大小表示密封介質(zhì)作用在密封端面上壓