墊片是
離心泵靜密封的基本元件,使用范圍非常廣泛。墊片的選型主要根據(jù)化工泵輸送介質、溫度、壓力和腐蝕性等因素決定。
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螺紋密封
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迷宮密封
在設計合理,加工精良,裝配完好、轉速較高時,迷宮密封效果很好。但在實際應用中,因此而產(chǎn)生的化工泵泄漏卻很多,所以在化工泵密封中不常用。
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是將富有壓縮性和回彈性的填料放入
填料函內,依靠壓蓋的軸向壓緊力轉化為徑向密封力,從而起到密封作用。
這種密封方法稱為填料密封,這種填料稱為密封填料。由于填料密封結構形式簡單,更換方便、價格低廉、適應轉速、壓力、介質寬泛而在化工泵的設計中得到普遍采用。
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動力密封
化工泵在與運轉時,副葉輪所產(chǎn)生的壓頭平衡了主葉輪出口高壓液體,從而實現(xiàn)密封。停車時,副葉輪不起作用,因此必須同時配備
停車密封裝置解決停車時可能產(chǎn)生的化工泵泄漏。
副葉輪密封結構簡單、密封可靠、使用壽命長,化工泵運轉中可實現(xiàn)滴水不漏,因此在化工泵輸送含雜質介質的泵上經(jīng)常采用。
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現(xiàn)在化工泵行業(yè)使用最為廣泛的密封形式,由于機械密封具有泄漏量少和壽命長等優(yōu)點,所以當今世界上機械密封是在這些設備最主要的軸密封方式。機械密封又叫端面密封,在國家有關標準中是這樣定義的:“由至少一對垂直于旋轉軸線的端面在
流體壓力和補償機構彈力(或磁力)的作用以及輔助密封的配合下保持貼合并相對滑動而構成的防止流體泄漏的裝置?!?
一直以來,腐蝕就是化工設備最頭痛的危害之一,稍有不慎,輕則損壞設備,重則造成事故甚至引發(fā)災難。據(jù)有關統(tǒng)計,化工設備的破壞約有60%是由于腐蝕引起的,因此在化工泵選型時首先要注意選材的科學性。通常有一種誤區(qū),認為不銹鋼是“萬能材料”,不論什么介質和環(huán)境條件都捧出不銹鋼泵,這是很危險的。下面針對一些常用化工介質談談選材的要點:
⒈硫酸作為強
腐蝕介質之一,硫酸是用途非常廣泛的重要工業(yè)原料。不同濃度和溫度的硫酸對材料的腐蝕差別較大,對于濃度在80%以上、溫度小于80℃的濃硫酸,碳鋼和鑄鐵有較好的耐蝕性,但它不適合高速流動的硫酸,不適用作泵閥的材料;普通不銹鋼如304(
0Cr18Ni9)、316(
0Cr18Ni12Mo2Ti)對硫酸介質也用途有限。因此輸送硫酸的泵閥通常采用高硅鑄鐵(鑄造及加工難度大)、高合金不銹鋼(
20號合金)制造。
氟塑料具有較好的耐硫酸性能,采用
襯氟泵(F46)是一種更為經(jīng)濟的選擇。
⒉鹽酸決大多數(shù)金屬材料都不耐鹽酸腐蝕(包括各種不銹鋼材料),含鉬高
硅鐵也僅可用于50℃、30%以下鹽酸。和金屬材料相反,絕大多數(shù)
非金屬材料對鹽酸都有良好的耐腐蝕性,所以
內襯橡膠泵和
塑料泵(如聚丙烯、氟塑料等)是輸送鹽酸的最好選擇。
⒊
硝酸一般金屬大多在硝酸中被迅速腐蝕破壞,不銹鋼是應用最廣的耐硝酸材料,對常溫下一切濃度的硝酸都有良好的耐蝕性,值得一提的是含鉬的不銹鋼(如316、
316L)對硝酸的耐蝕性不僅不優(yōu)于普通不銹鋼(如304、321),有時甚至不如。而對于高溫硝酸,通常采用鈦及
鈦合金材料。
⒋
醋酸它是有機酸中腐蝕性最強的物質之一,普通鋼鐵在一切濃度和溫度的醋酸中都會嚴重腐蝕,不銹鋼是優(yōu)良的耐醋酸材料,含鉬的
316不銹鋼還能適用于高溫和稀醋酸蒸汽。對于高溫高濃醋酸或含有其它
腐蝕介質等苛刻要求時,可選用高合金
不銹鋼泵或
氟塑料泵。
⒌堿(氫氧化鈉) 鋼鐵廣泛應用于80℃以下、30%濃度內的氫氧化鈉溶液,也有許多工廠在100℃、75%以下時仍采用普通鋼鐵,雖然腐蝕增加,但經(jīng)濟性好。普通不銹鋼對堿液的耐蝕性與鑄鐵相比沒有明顯優(yōu)點,只要介質中容許少量鐵份摻入不推薦采用不銹鋼。對于高溫堿液多采用鈦及
鈦合金或者高合金不銹鋼。
⒍氨(氫氧化氨) 大多數(shù)金屬和非金屬在液氨及
氨水(氫氧化氨)中的腐蝕都很輕微,只有銅和
銅合金不宜使用。
⒎鹽水(海水) 普通鋼鐵在氯化鈉溶液和海水、咸水中腐蝕率不太高,一般須采用涂料保護;各類不銹鋼也有很低的
均勻腐蝕率,但可能因氯離子而引起局部性腐蝕,通常采用
316不銹鋼較好。
⒏
醇類、酮類、酯類、醚類 常見的醇類介質有甲醇、乙醇、
乙二醇、
丙醇等,酮類介質有
丙酮、丁酮等,酯類介質有各種甲酯、乙酯等,醚類介質有甲醚、乙醚、
丁醚等,它們基本沒有腐蝕性,常用材料均可適用,具體選用時還應根據(jù)介質的屬性和相關要求做出合理選擇。另外值得注意的是酮、酯、醚對多種橡膠有溶解性,在選擇
密封材料時避免出錯。
冷卻問題
高溫介質的輸送對泵的結構、材料以及輔助系統(tǒng)提出了更高要求,下面談一談不同的溫度變化對冷卻的要求以及公司適用泵型:
⒈對于溫度低于120℃的介質,通常不設置專門的
冷卻系統(tǒng),多采用本身介質來潤滑和冷卻。像IHG、ISWH化工泵、PHG屏蔽化工泵(超過90℃時
屏蔽電機的防護等級應采用H級);而CZ普通型和
IH化工泵由于采用了懸架結構可使溫度上限達到140℃~160℃;IHF
襯氟泵最高使用溫度可達200℃;只有CQB普通
磁力泵使用溫度不超過100℃。值得一提是對于易結晶或含有顆粒的介質應配有密封面沖洗管路(設計時均留有接口)。