反應(yīng)釜軸封裝置的環(huán)境
下面討論不同類(lèi)型的反應(yīng)釜的特點(diǎn)與設(shè)計(jì)機(jī)械密封需考慮的問(wèn)題。
1. 攪拌軸側(cè)入式反應(yīng)釜。從潤(rùn)滑角度來(lái)說(shuō)，這類(lèi)反應(yīng)斧用機(jī)械密封一般不會(huì)出現(xiàn)釜用機(jī)械密封件潤(rùn)滑不良的問(wèn)題，但釜內(nèi)介質(zhì)的液面必須保持一定的高度。從機(jī)械和工藝的觀點(diǎn)來(lái)看，這種釜的設(shè)計(jì)有許多不足之處。軸從一側(cè)伸出的反應(yīng)釜，軸處于懸臂狀態(tài)，故容易產(chǎn)生振動(dòng)，而機(jī)械密封對(duì)振動(dòng)又比較敏感。若軸從兩側(cè)伸出，軸必須與釜體上釜用機(jī)械密封的支撐裝置對(duì)中，而滿足這一要求是較困難的，因此軸與釜之間的平衡非常復(fù)雜。在操作溫度變化大的情況下，軸的伸縮量大，過(guò)大的伸縮量若全部由機(jī)械密封來(lái)承受，機(jī)械密封就容易失效。然而這類(lèi)釜的轉(zhuǎn)速不高，只要采取相應(yīng)的措施，這一問(wèn)題是可以得到解決的。
2. 攪拌軸底部插入式反應(yīng)釜。聚合反應(yīng)釜已逐漸向大容積方向發(fā)展，它的攪拌軸也由頂部插入式向底部插入式轉(zhuǎn)變。底部插入式反應(yīng)釜的特點(diǎn)在于攪拌軸短，軸所受的彎曲應(yīng)力小，所以計(jì)算軸徑小，省工、省料。短軸不長(zhǎng)軸的剛性好，變形小。但密封處于釜的底部，盡管可以確保密封的潤(rùn)滑，然而由于固體雜質(zhì)容易沉積在密封周?chē)鼓Σ粮倍嗣娈a(chǎn)生磨粒磨損，且易造成運(yùn)動(dòng)部件阻塞結(jié)垢。在這種情況下，機(jī)械密封總是受液體的壓力作用，在需要修理或更換密封時(shí)，必須排空釜內(nèi)的物料。當(dāng)物料為高粘度的聚合物時(shí)，完全排空是比較困難的。為此，需要對(duì)機(jī)械密封進(jìn)行特殊設(shè)計(jì)，同時(shí)采用特殊的措施，才能期望米粉具有良好的工作性能和便于檢修。
3. 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，其密封所遇到的問(wèn)題與前述不同。因密封置于釜的上部，處于氣相空間中(物料滿釜時(shí)才是液相)，為了避免密封干摩擦，需要采用一定的潤(rùn)滑冷卻方法。頂部插入式垂直安裝的攪拌軸，長(zhǎng)徑比大，加工和安裝精度可能較低，因此必然會(huì)產(chǎn)生較大的撓曲。運(yùn)動(dòng)時(shí)，下列因素會(huì)加劇攪拌軸的振擺。
1) 攪拌葉不均勻
2) 液面太低或有渦流。
3) 進(jìn)料不均，或反應(yīng)沒(méi)控制好。
4) 壓力與溫度波動(dòng)。
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(zhǎng)徑比大，通常要設(shè)中間軸承，為密封提供一個(gè)相對(duì)無(wú)振擺的工作環(huán)境，使其密封運(yùn)行平穩(wěn)。
對(duì)機(jī)械密封的結(jié)構(gòu)，總的要求是裝卸容易、簡(jiǎn)單化。反應(yīng)釜是大型設(shè)備，需逐一將機(jī)械密封部件安裝在釜上，要保證其精度是比較困難的。不少釜用機(jī)械密封的故障的因安裝不良而造成的。所謂裝卸簡(jiǎn)單化結(jié)構(gòu)，具體來(lái)說(shuō)，就是把機(jī)械密封設(shè)計(jì)成法蘭作為組合體集裝起來(lái)，并在車(chē)間調(diào)試完畢，安裝時(shí)一起裝入釜上，毋需再調(diào)整;從而可避免安裝誤差;拆卸時(shí)一并拆下，舊組合體的修理與更換可在維修車(chē)間進(jìn)行。這樣，使密封的安裝和維修過(guò)程大大加快，從而大大減少了生產(chǎn)中的停工損失。
作者：嘉善日益機(jī)械密封件廠
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