机械密封结合填料密封在特殊工况的应用

韩晶晶

（巴陵石化物资采购中心，岳阳 云溪 414014）

1 前 言

机械密封在泵类产品中的应用非常广泛，密封效果将直接影响整机设备的运行，有些工况本身运行条件不平稳，并且基于经济性考虑，这些密封出现问题很难从根本上解决，对装置的正常生产和运行造成了很大影响和困扰。现就此问题进行分析和说明，系统地对此类工况密封的应用进行阐述，解决此类密封的应用问题。

2 工况信息

介质：粘胶（含沙及固体聚合物） 温度：100℃入口压力：0.2MPa 出口压力：0.4MPa转速：2950 冲洗方案：PLAN32

3 改造原因

（1）机封使用环境恶劣（介质为废粘胶、粘度大、杂质多），使用周期不到一周，频繁检修，拆下发现密封端面附近没有物料，动静环接触端面无润滑，成端面干摩擦或是密封面进入杂质造成严重磨损。

（2）入口前的滤网经常堵塞，使用现场把滤网孔径加大，造成了密封腔内有部分颗粒。

（3）工艺后序泵用机封，因PLAN32 外部冲洗介质无法回收，现场工艺要求严格控制外部冲洗的用量，势必造成密封腔无法充满外冲洗介质而损坏密封。

4 改造方案

根据粘胶介质特性，改造方案不可缺少PLAN32，外冲洗介质为DMAc 二甲基乙酰胺溶液，可以很好的溶解粘胶，从而给密封提高良好的使用条件。

4.1 PLAN32+PLAN53A

PLAN32：外部循环液经密封压盖冲洗孔注入密封腔。

冲洗方案PLAN53A：有压力的外部容器向密封腔提供清洁的隔离液，泵送环提供隔离液循环动力。容器中的压力高于流程介质的压力。

应用场合：此冲洗方案适用于高温、脏污、腐蚀或易聚合性介质。

应用时注意事项：

（1）采用PLAN53A 时，隔离液总会泄到被输送的介质中去，所以产品中会包含一定量的隔离液杂质。

（2）必须保持压力罐中压力高于密封腔压力0.14~0.2MPa

该方案因使用现场无气源，无法使用。

4.2 PLAN32+PLAN53B

冲洗方案PLAN53B：外部管线为有压双密封提供隔离液，隔离液的循环动力由密封处泵送环提供，热量被风，水冷热交换带走。蓄能器为系统提供稳定压力源。适用于高温、脏污、腐蚀或易聚合性介质；输送介质压力高于PLAN53A。

应用时注意事项：

（1）采用PLAN53B 时，隔离液总会泄到被输送的介质中去，所以产品中会包含一定量的隔离液杂质。

（2）必须保持压力罐中压力至少高于密封腔压力0.14MPa。由于现场没有气源，PLAN32+PLAN53A方案无法使用；因价格较高，急于经济新考虑使用现场不采用PLAN32+PLAN53B 方案。

该方案费用较高，基于经济性考虑无法采用。

4.3 机械密封结合填料密封

原机封为单端面波纹管密封, 车间要求机封改造必须使用库存的非集装机封备件，目前只能围绕单封来改造，由于介质特性，机封的长期运转，必须保证介质与机封隔开，通过采用机械密封+填料密封的形式来实现。填料来源简单，加工容易，价格低廉，操作简单，可以用在要求不高的旋转设备上，机械密封可以达到零泄漏，目前旋转设备轴封大多采用机械密封型式，本次改造将两者可以结合起来使用。

该方案需考虑的问题及解决办法如下：

改造中遇到的问题 解决办法填料盘根的耐磨性、耐腐蚀性采用芳纶盘根，之所以采用芳纶盘根，是因为其有较好的回弹性，与其他类型的盘根比较，它能抵抗颗粒结晶介质和更高的温度。解决盘根对轴套磨损严重程度通过喷涂YG6 钨钢来增强轴套耐磨性，并减少大量的摩擦热。安装是否容易，如果盘根泄漏量加大，如何处理通过结构上的设计可以解决，参考密封图。PLAN32 冲洗量的控制PLAN32 的冲洗量，通过计算，如果没填料盘根，要达到使用要求需要480L/h，改造前冲洗量为50L/h,缺口巨大，造成了密封频繁损坏。

综合考虑选用机械密封结合填料密封的改造方案。

5 使用效果

密封图

2 号件采用芳纶盘根，直接成型，3 号件盘根套外圆通过喷涂YG6 钨钢，使用一段时间后，应检查PLAN32 外冲洗的用量，如果用量增大，需要把盘根压紧，已达到隔离介质，减小PLAN32 外冲洗用量，压紧盘根时通过上紧14 号件螺母来实现。另外PLAN32 冲洗用量的控制，观察流量计得出用量3L/h 大大低于改造前的用量50L/h, 并且使用效果很好，已使用半年无泄漏。

6 结 论

由以上的理论分析和实际应用可以得出以下结论：

（1）机械密封结合填料密封在特定工况可以很好地达到使用要求。

（2） 机械密封结合填料密封可以有效减少PLAN32 的冲洗用量。

（3）机械密封结合填料密封可以在一定程度上替代因PLAN32 冲洗量过大、浪费而采用的双封加罐的一些工况。