反應釜是化(hua)工(gong)、化(hua)纖、石油化(hua)工(gong)、制藥(yao)等生產過程的關鍵(jian)設備之一。它與(yu)泵和其他旋(xuan)轉機械相(xiang)比，具有獨特(te)(te)的使(shi)用(yong)(yong)條件與(yu)操作特(te)(te)點(dian)，因此，釜用(yong)(yong)機械密封(feng)雖然與(yu)泵用(yong)(yong)機械密封(feng)作用(yong)(yong)原(yuan)理相(xiang)同，但釜用(yong)(yong)機械由(you)于其特(te)(te)殊(shu)性而自成體系。

反應(ying)釜一般由釜(fu)體、攪拌(ban)器、傳動機構和軸封裝置(zhi)四(si)部(bu)分組(zu)成。攪拌(ban)軸的(de)安(an)裝形(xing)式有頂部(bu)插(cha)入式、底部(bu)插(cha)入式和側插(cha)入式。因反(fan)應釜(fu)內(nei)發生化(hua)學反(fan)應，會引(yin)起(qi)壓力(li)、溫度及物料形(xing)態的(de)變(bian)化(hua)，故反(fan)應釜(fu)的(de)機械密封的(de)使(shi)用工況條件惡(e)劣。

1.反(fan)應(ying)釜密封(feng)裝置的特點

了解不(bu)同類型的(de)反應釜(fu)的(de)特(te)點(dian)，才能掌握(wo)設(she)計機械(xie)密封的(de)要點(dian)。

1.1攪拌軸側插入式反(fan)應釜

從(cong)潤滑(hua)角度(du)來說(shuo)，這(zhe)(zhe)(zhe)類反應釜(fu)(fu)用機(ji)械(xie)密(mi)封一(yi)般(ban)不會(hui)出現潤滑(hua)不良問(wen)題(ti)(ti)，釜(fu)(fu)內(nei)介質的(de)液(ye)面必(bi)須(xu)保持一(yi)定的(de)高(gao)度(du)。軸(zhou)(zhou)從(cong)一(yi)側伸(shen)(shen)出的(de)反應釜(fu)(fu)，軸(zhou)(zhou)處于懸臂狀態，故容(rong)易產生振動(dong)，而(er)機(ji)械(xie)密(mi)封對振動(dong)又比較敏感(gan)。若軸(zhou)(zhou)從(cong)兩(liang)側伸(shen)(shen)出，軸(zhou)(zhou)必(bi)須(xu)與釜(fu)(fu)體上的(de)支(zhi)撐裝(zhuang)置對中(zhong)，而(er)滿足(zu)這(zhe)(zhe)(zhe)一(yi)要(yao)求(qiu)是較困難的(de)，因(yin)此軸(zhou)(zhou)與釜(fu)(fu)之間的(de)平衡(heng)非常(chang)復(fu)雜。在操作溫度(du)變化大的(de)情況下(xia)，軸(zhou)(zhou)的(de)伸(shen)(shen)縮量大，過大的(de)伸(shen)(shen)縮量若全(quan)部由機(ji)械(xie)密(mi)封來承(cheng)受，機(ji)械(xie)密(mi)封就(jiu)容(rong)易失(shi)效。然而(er)這(zhe)(zhe)(zhe)類釜(fu)(fu)的(de)轉速(su)不高(gao)，只(zhi)要(yao)采取相應的(de)措施(shi)，這(zhe)(zhe)(zhe)一(yi)問(wen)題(ti)(ti)是可以得到解決(jue)的(de)。

1.2攪拌軸底部插入式反(fan)應釜

聚合(he)反應釜己(ji)逐漸向(xiang)大容積方向(xiang)發(fa)展，它(ta)的(de)(de)攪拌軸也由頂部插入式向(xiang)底部插入式轉(zhuan)變。底部插入式反應釜的(de)(de)特(te)點在于攪拌軸短(duan)，軸所(suo)受的(de)(de)彎曲應力小，所(suo)以計算軸徑小，省工、省料。短(duan)軸比長軸的(de)(de)剛性(xing)好，變形(xing)小。但密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)處(chu)于釜的(de)(de)底部，盡(jin)管可以確(que)保密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)的(de)(de)潤滑(hua)，然(ran)而由于固體雜質容易沉積在密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)周圍，使(shi)摩擦端面產生磨(mo)粒磨(mo)損，且易造成運動部件阻塞結垢。在這種情況(kuang)下，機械(xie)密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)總是受液體的(de)(de)壓力作(zuo)用，在需要修理或(huo)更換(huan)密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)時(shi)(shi)，必須排空(kong)釜內的(de)(de)物料。當物料為高粘(zhan)度(du)的(de)(de)聚合(he)物時(shi)(shi)，完全排空(kong)是比較困難(nan)的(de)(de)。為此，需要對機械(xie)密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)進行特(te)殊設計，同時(shi)(shi)采用特(te)殊的(de)(de)措施，才能期(qi)望密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)具有良(liang)好的(de)(de)工作(zuo)性(xing)能和便于檢修。

1.3攪拌軸頂部插入(ru)式反應釜

頂部插入式攪拌軸反應(ying)釜應(ying)用廣泛(fan)，其密封所(suo)遇到的問題與前述不同。

①因(yin)密封(feng)置(zhi)于釜的(de)上部，處于氣(qi)相空(kong)間中(物料滿釜時才是液相)，則釜用(yong)機(ji)械密封(feng)所(suo)密封(feng)的(de)介質(zhi)大部分是氣(qi)體(ti)而不(bu)是液體(ti)。這樣(yang)，從密封(feng)端(duan)面(mian)的(de)工作條(tiao)件(jian)看，與泵(beng)用(yong)密封(feng)相比，潤滑條(tiao)件(jian)差(cha)，易處于干摩擦狀(zhuang)態(tai)，造成端(duan)面(mian)磨(mo)損，故需要采用(yong)一定的(de)潤滑冷卻(que)方(fang)法。同(tong)時由于氣(qi)體(ti)滲(shen)漏性強，因(yin)此，對(dui)石墨環等(deng)空(kong)隙率大的(de)材料，除(chu)水壓試驗外，還(huan)要增加(jia)氣(qi)密性試驗的(de)要求(qiu)。

②反應釜由于工藝條件的(de)變化(hua)，壓力(li)、溫(wen)度往往不是(shi)恒定(ding)的(de)，經常波動(dong)。因而設計時應保證當(dang)壓力(li)波動(dong)(高壓操作、低壓操作及真空(kong)操作)時也能(neng)滿(man)足(zu)使用(yong)要求。

③頂部插入(ru)垂直安裝的攪拌(ban)軸(zhou)(zhou)，下端帶有攪拌(ban)，常處(chu)于懸臂狀態，由于長徑(jing)比大，加(jia)工和安裝精度不易(yi)(yi)保證(zheng)，易(yi)(yi)產生較(jiao)大的撓曲。且運行時(shi)，由于攪拌(ban)葉不均(jun)勻;液面太低或(huo)(huo)(huo)有禍流;進料(liao)不均(jun)，或(huo)(huo)(huo)反(fan)應沒控制好;壓(ya)力與溫(wen)度波動;壓(ya)力、溫(wen)度變化致(zhi)使攪拌(ban)軸(zhou)(zhou)與釜體的變形(xing);攪拌(ban)軸(zhou)(zhou)速度突然(ran)變化，或(huo)(huo)(huo)降(jiang)溫(wen)導致(zhi)聚合物粘度升高等因素都會加(jia)劇攪拌(ban)軸(zhou)(zhou)的振擺。為(wei)解決這個問題(ti)，為(wei)密(mi)封提(ti)供一個

相對無振擺的工作環境，使其密封運行平穩，一般要采用中間軸承及釜底軸承等措施加以限制，盡量減少軸的擺動對密封性能的影響。因此釜用機械密封對軸的徑向跳動的要求比泵用機械密封差的多，當軸徑}65mm時，徑向跳動<0.5mm;當軸徑>65mm時，徑向跳動<1 mm;同時設計時應考慮動環和靜環有較好的浮動性和追隨性。

④釜(fu)用(yong)機(ji)械密(mi)封通(tong)常在大直徑、低轉(zhuan)速(su)下(xia)使用(yong)。隨著科研、生產的發展，反(fan)應(ying)釜(fu)裝置趨向于大型(xing)化(hua)。釜(fu)的容積不斷增大，攪拌軸(zhou)徑己超(chao)過300mm。但攪拌軸(zhou)的轉(zhuan)速(su)通(tong)常比較低，一般(ban)在200·300r/min以下(xia)，使用(yong)范圍為500r/min。當(dang)直徑大時，容易造成(cheng)密(mi)封環變形，密(mi)封端(duan)面平直度難(nan)以保證(zheng)等問題。當(dang)直徑大時，硬質(zhi)密(mi)封環常采用(yong)表面復合(he)材料(liao)。

⑤釜(fu)用機(ji)械(xie)(xie)(xie)密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)由于(yu)尺寸大，零件(jian)重，更(geng)換(huan)比較復雜，因此(ci)，在(zai)設計時應考慮密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)拆(chai)容(rong)易、簡(jian)單化。通常低參(can)數(shu)釜(fu)用密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)以外(wai)裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)式安裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)為主。對于(yu)高(gao)參(can)數(shu)反應釜(fu)和大型反應釜(fu)，需逐一(yi)將機(ji)械(xie)(xie)(xie)密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)部件(jian)安裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)在(zai)釜(fu)上，要保(bao)證其(qi)精度是(shi)(shi)比較困難的(de)(de)。不少(shao)釜(fu)用機(ji)械(xie)(xie)(xie)密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)的(de)(de)故障是(shi)(shi)因安裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)不良而(er)造成(cheng)的(de)(de)。此(ci)時常把機(ji)械(xie)(xie)(xie)密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)設計成(cheng)組合集裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)式，將機(ji)械(xie)(xie)(xie)密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)、軸套、冷卻沖洗夾套、壓蓋(gai)及(ji)法(fa)蘭為組合體集裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)起(qi)來，并(bing)在(zai)車(che)間(jian)調試完(wan)畢，安裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)時一(yi)起(qi)裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)入釜(fu)上，無須再調整;維(wei)修時也(ye)一(yi)并(bing)拆(chai)卸下來，將備用密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)整體裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)上，舊組合體的(de)(de)修理與更(geng)換(huan)可(ke)在(zai)維(wei)修車(che)間(jian)進行。這(zhe)樣，使(shi)密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)的(de)(de)安裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)和維(wei)修過程大大加快(kuai)，從而(er)避(bi)免安裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)誤差(cha)，減少(shao)了生產中的(de)(de)停工損失。

除考慮密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)結(jie)構(gou)外，為方(fang)便機(ji)械(xie)(xie)密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)裝拆，常在攪拌軸與傳動軸之間，留有一定尺(chi)寸空檔(dang)L,使(shi)空檔(dang)尺(chi)寸L大(da)于密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)件(jian)(jian)中(zhong)零(ling)件(jian)(jian)或(huo)部件(jian)(jian)的尺(chi)寸，見圖1。這樣(yang)當檢修或(huo)更(geng)換(huan)機(ji)械(xie)(xie)密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)時，只要拆卸聯(lian)軸器(qi)的空檔(dang)墊(dian)塊(kuai)就可更(geng)換(huan)密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)件(jian)(jian)了。而軸的聯(lian)接方(fang)式(shi)可采(cai)用帶(dai)短節的夾(jia)殼聯(lian)軸器(qi)或(huo)短軸聯(lian)軸器(qi)。這樣(yang)，只要拆卸夾(jia)殼聯(lian)軸器(qi)或(huo)短軸聯(lian)軸器(qi)即可取出機(ji)械(xie)(xie)密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)零(ling)件(jian)(jian)。