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攪拌反應釜零泄漏密封方式的探討

[2013/1/14]

　　要擴大零泄漏密封在攪拌反應釜中的應用，應從磁力傳動密封著手，采用高新技術，研制新材料以滿足不同情況的需要。

　　1前言

　　攪拌反應釜在工業(yè)生產中應用范圍很廣，尤其在石油化工、染料、醫(yī)藥、農藥、油漆等行業(yè)。目前攪拌反應釜的軸封裝置主要采甩的是機械密封和填料密封。這兩種密封形式不可避免地都會產生泄精。

　　它們的使用壓力、溫度和介質都受到了一定的限翻。對于尉毒、易燃易爆、放射性和貴重物質l}{及高純度物質就不得不采用零泄漏的軸封裝置。將磁流體密封、磁力傳動和諧被齒輪減速器傳動應用于攪拌反應釜，在一定條件下可以從根本上解決軸封問題，實現(xiàn)零泄漏。然而，這三種密封方式在攪拌反應釜中的應用并不廣泛，主要原因在于自身的特性。因此，本文主要通過對上述三種密封形式的工作原理及特點進行了敘述，分析了影響其推廣應用的關鍵所在，為今后的廣泛應用，提出一些觀點。

　　2三種密封形式的密封藤理及特點

　　2.1磁性流體密封原理及特點

　　如圖1所示，磁性流體軸封裝置是由非磁性外殼、環(huán)形永久磁鐵、環(huán)形磁極、導磁軸和磁性流體所組成。磁極與外殼的靜密封用O形圈密封，靜止的磁極與轉軸之間的均勻間隙由角接觸式滾珠軸承來定位。在轉軸的表面或在磁極的內圓表面開有若干齒槽聚點結構，組成多極密封。這樣由永久磁鐵、兩卟環(huán)形磁極和轉軸構成6Ii臺磁路，在磁極與轉軸的問隙中產生強磁場，磁性流體被約束在間隙中。在磁場作用下，磁性流體產生體積力，措磁槽聚焦結構的極尖處形成一圈圈的液體O形圈。轉軸可在該液體O形圈中自由轉動。與靜止的磁極沒有固體接觸，僅存在磁性流體本身的粘滯摩擦和定位軸承本身的滾動摩擦，因而機械磨損很小？吭撘后wO形圈的承壓能力起到旋轉密封的作用。

　　磁性流體密封屬于非接觸式密封，它具有以下優(yōu)點：(1)除軸外，無磨損部件，摩擦功耗小，適用于高轉速{(2)可以100的傳遞扭矩;(3)對軸的對中性，軸的表面質量和間隙的要求不高;(4)任何方向的加壓和旋轉，其耐壓能力相等{(5)維護工作量小，壽命長。

　　而其不足之處，主要表現(xiàn)在：(1)磁流體能適用的介質種類有限，要求工藝流體與磁流體互不溶混}(2)磁流體的工作溫度范圍有限制。當溫度較高對，會導致磁鐵退磁和磁流體的蒸發(fā)，從而影響承壓能力}(3)不能耐高壓差，適用介質范圍窄}(4)其能用于蒸汽和氣體的密封。

　　2.2磁力傳動密封原理及特點

　　如圖2所示，磁力傳動軸封裝置是由外磁鋼環(huán)、內磁鋼環(huán)、密封隔離套、螺栓和墊片所組成。內、外磁鋼環(huán)上均裝有永久磁鐵，當傳動軸帶動外磁鋼環(huán)旋轉時，由于磁力的作用，透過非磁性金屬隔離套使內磁鋼環(huán)隨外磁鋼環(huán)的運動而運動，從而帶動攪拌軸的旋轉。這種運動的力矩傳遞完全是由無接觸的內、外磁鋼環(huán)的磁場能來完成的。隔離鋼套與釜體之間通過靜密封相聯(lián)接。

　　磁力傳動密封具有以下優(yōu)點：(1)磁力傳動不存在接觸和摩擦，功耗小、效率高;(2)超載時，內、外磁鋼環(huán)相對滑脫，可保護電機過載}(3)磁力傳動方便，允許有一定的對中偏差;(4)可以承受較高壓力{(5)維護工作量小，壽命長。

　　而其缺點是;(1)因滑動軸承與介質直接接觸，影響了軸承壽命;(2)隔離套作為一十密封元件，與介質直接接觸，其厚度影響了傳遞力矩的大小，尤其是隔離套在高速下切割磁力線將造成較大的渦流和磁滯等損耗，因此對材料的要求高;(3)使用溫度受到一定限制，當盟度較高時，將會造成磁性材料的嚴重退磁而失效。

　　2.3諧波齒輪減速器傳動密封原理

　　由電動機帶動諧波齒辛苦減速器的凸輪狀波輪旋轉，渡輪外面是柔輪，其外表面劓整個四周密布著細齒，此細齒與耐輪內表面密布的細齒嚙合通過速度傳遞而使剛輪旋轉.從而帶動攪拌軸和攪拌器旋轉。將柔輪固定，通過柔輪的彈性變形，實現(xiàn)了將動力從外部空問向攪拌空間的傳遞。

　　與其它齒輪傳動相比，諧波齒輪減速器傳動具有傳動比大、體積小、‘重量輕、精度高、噪音小等優(yōu)點，還具有通過密封殼體傳遞運動和動力的功能。這一特點是現(xiàn)有一切機械傳動所無法與之相比擬的.因此，將諧波齒輪減速器傳動應用于攪拌反應釜程具有零泄漏密封功能，還具有傳遞力矩大和緒構箱單之優(yōu)點。但其不足之處在于：(”攪拌速度因減速比大而受到一定限制;(2)因柔輪與介質直接接觸，承受外壓.既是_個密封元件，又是一個彈性元件.因此對其材料的要求很高.這就限制了該種密封方式的使用壓力和使用溫度。