機械密封結合填料密封在特殊工況的應用

韓晶晶

（巴陵石化物資采購中心，岳陽 云溪 414014）

1 前 言

機械密封在泵類產品中的應用非常廣泛，密封效果將直接影響整機設備的運行，有些工況本身運行條件不平穩，并且基于經濟性考慮，這些密封出現問題很難從根本上解決，對裝置的正常生產和運行造成了很大影響和困擾?，F就此問題進行分析和說明，系統地對此類工況密封的應用進行闡述，解決此類密封的應用問題。

2 工況信息

介質：粘膠（含沙及固體聚合物） 溫度：100℃入口壓力：0.2MPa 出口壓力：0.4MPa轉速：2950 沖洗方案：PLAN32

3 改造原因

（1）機封使用環境惡劣（介質為廢粘膠、粘度大、雜質多），使用周期不到一周，頻繁檢修，拆下發現密封端面附近沒有物料，動靜環接觸端面無潤滑，成端面干摩擦或是密封面進入雜質造成嚴重磨損。

（2）入口前的濾網經常堵塞，使用現場把濾網孔徑加大，造成了密封腔內有部分顆粒。

（3）工藝后序泵用機封，因PLAN32 外部沖洗介質無法回收，現場工藝要求嚴格控制外部沖洗的用量，勢必造成密封腔無法充滿外沖洗介質而損壞密封。

4 改造方案

根據粘膠介質特性，改造方案不可缺少PLAN32，外沖洗介質為DMAc 二甲基乙酰胺溶液，可以很好的溶解粘膠，從而給密封提高良好的使用條件。

4.1 PLAN32+PLAN53A

PLAN32：外部循環液經密封壓蓋沖洗孔注入密封腔。

沖洗方案PLAN53A：有壓力的外部容器向密封腔提供清潔的隔離液，泵送環提供隔離液循環動力。容器中的壓力高于流程介質的壓力。

應用場合：此沖洗方案適用于高溫、臟污、腐蝕或易聚合性介質。

應用時注意事項：

（1）采用PLAN53A 時，隔離液總會泄到被輸送的介質中去，所以產品中會包含一定量的隔離液雜質。

（2）必須保持壓力罐中壓力高于密封腔壓力0.14~0.2MPa

該方案因使用現場無氣源，無法使用。

4.2 PLAN32+PLAN53B

沖洗方案PLAN53B：外部管線為有壓雙密封提供隔離液，隔離液的循環動力由密封處泵送環提供，熱量被風，水冷熱交換帶走。蓄能器為系統提供穩定壓力源。適用于高溫、臟污、腐蝕或易聚合性介質；輸送介質壓力高于PLAN53A。

應用時注意事項：

（1）采用PLAN53B 時，隔離液總會泄到被輸送的介質中去，所以產品中會包含一定量的隔離液雜質。

（2）必須保持壓力罐中壓力至少高于密封腔壓力0.14MPa。由于現場沒有氣源，PLAN32+PLAN53A方案無法使用；因價格較高，急于經濟新考慮使用現場不采用PLAN32+PLAN53B 方案。

該方案費用較高，基于經濟性考慮無法采用。

4.3 機械密封結合填料密封

原機封為單端面波紋管密封, 車間要求機封改造必須使用庫存的非集裝機封備件，目前只能圍繞單封來改造，由于介質特性，機封的長期運轉，必須保證介質與機封隔開，通過采用機械密封+填料密封的形式來實現。填料來源簡單，加工容易，價格低廉，操作簡單，可以用在要求不高的旋轉設備上，機械密封可以達到零泄漏，目前旋轉設備軸封大多采用機械密封型式，本次改造將兩者可以結合起來使用。

該方案需考慮的問題及解決辦法如下：

改造中遇到的問題 解決辦法填料盤根的耐磨性、耐腐蝕性采用芳綸盤根，之所以采用芳綸盤根，是因為其有較好的回彈性，與其他類型的盤根比較，它能抵抗顆粒結晶介質和更高的溫度。解決盤根對軸套磨損嚴重程度通過噴涂YG6 鎢鋼來增強軸套耐磨性，并減少大量的摩擦熱。安裝是否容易，如果盤根泄漏量加大，如何處理通過結構上的設計可以解決，參考密封圖。PLAN32 沖洗量的控制PLAN32 的沖洗量，通過計算，如果沒填料盤根，要達到使用要求需要480L/h，改造前沖洗量為50L/h,缺口巨大，造成了密封頻繁損壞。

綜合考慮選用機械密封結合填料密封的改造方案。

5 使用效果

密封圖

2 號件采用芳綸盤根，直接成型，3 號件盤根套外圓通過噴涂YG6 鎢鋼，使用一段時間后，應檢查PLAN32 外沖洗的用量，如果用量增大，需要把盤根壓緊，已達到隔離介質，減小PLAN32 外沖洗用量，壓緊盤根時通過上緊14 號件螺母來實現。另外PLAN32 沖洗用量的控制，觀察流量計得出用量3L/h 大大低于改造前的用量50L/h, 并且使用效果很好，已使用半年無泄漏。

6 結 論

由以上的理論分析和實際應用可以得出以下結論：

（1）機械密封結合填料密封在特定工況可以很好地達到使用要求。

（2） 機械密封結合填料密封可以有效減少PLAN32 的沖洗用量。

（3）機械密封結合填料密封可以在一定程度上替代因PLAN32 沖洗量過大、浪費而采用的雙封加罐的一些工況。