反应釜是化工、化纤、石油化工、制药生产中的关键设备之一。它与泵和其它旋转机械相比,具有独特的使用条件与操作特点,因此,釜用机械密封自成体系。
随着科研、生产的发展,反应釜的操作压力、温度不断提高,装置趋向于大型化。随着釜的容积增大,搅拌轴直径已经超过了300毫米。
提高釜用机械密封的使用寿命和可靠性,设计研制高参数釜用机械密封,以国产化代替进口产品势在必行。
反应釜的结构
装设搅拌器的容器大致可分为:反应釜、储罐、混合器、蒸煮器等。其中以反应釜的机械密封的使用工况条件较为恶劣。因釜内发生化学反应,会引起压力、温度及物料形态的变化。反应釜一般由釜体、搅拌器、传动机构和轴封装置四部分组成。搅拌器轴的安装形式有顶部插入式、底部插入式和侧入式。
反应釜轴封装置的环境
1.搅拌轴侧入式反应釜 从润滑角度来说,这类反应釜用机械密封一般不会出现润滑不良问题,但釜内介质的页面必须保持一定的高度。
2.搅拌轴底部插入式反应釜 聚合反应釜已逐渐向大容积方向发展,它的搅拌轴也由顶部插入式向底部插入式转变。底部插入式的特点在于搅拌轴短,轴所受的弯曲应力小,所以计算轴径小,省工、省料。短轴比长轴的刚性好,变形小。
3.搅拌轴顶部插入式反应釜 顶部插入式搅拌轴反应釜应用广泛,其密封所遇到的问题与前述不同。因密封置于釜的上部,处于气相空间中(物料满釜时才是液相),为了避免密封干摩擦,需要采用一定的润滑冷却方法。顶部插入垂直安装的搅拌轴,长径比大,加工和安装精度可能较低,因此必然会产生较大的绕曲。
反应釜用机械密封结构与工作原理
反应釜中机械密封包括弹簧加荷装置、动环、静环及辅助密封圈等四部分构成。
反应釜中机械密封一般有四个工作面:
1 反应釜静环与静环座之间的密封,就是反应釜的静密封,一般产用具有弹性的辅助密封圈来防止泄露。
2 反应釜静环座与设备之间的密封,也是反应釜的静密封,产用普通垫片就能够密封。
3 反应釜动环和轴(轴套)之间的密封,这也是一个相对静止的密封,通常用0型圈来密封。
以上三处全是静密封,可以产取措施,防止泄露。
4 反应釜静环与动环间相对旋转密封,属于动密封,是依靠弹簧加荷装置和介质压力在相对旋转。静环和动环间的接触面(端面)上产生一个合适的压紧力,使这两个光洁、平直的端面紧密贴合,端面间维持一层极薄的流体而达到密封的目的。
保养玻璃反应釜从以下几点做起:
1、用前仔细检查仪器,玻璃瓶是否有破损,各接口是否吻合,注意轻拿轻放。
2、玻璃反应釜各接口不可拧得太紧,要定期松动活络,避免长期紧锁导致连接器咬死。
3、用软布(可用餐巾纸替代)擦拭各接口,然后涂抹少许真空脂。(真空脂用后一定要盖好,防止灰砂进入。)
4、先开电源开关,然后让机器由慢到快运转,停机时要使机器处于停止状态,再关开关。
5、各处的聚四氟开关不能过力拧紧,容易损坏玻璃。
6、每次使用完毕必须用软布擦净留在机器表面的各种油迹,污渍,溶剂剩留,保持清洁。
7、停机后拧松各聚四氟开关,长期静止在工作状态会使聚四氟活塞变形。
8、电气部分切不可进水,严禁受潮。
9、定期对密封圈进行清洁,方法是:取下密封圈,检查轴上是否积有污垢,用软布擦干净,然后涂少许真空脂,重新装上即可,保持轴与密封圈滑润。
10、必须采购原厂正宗配件,随意使用其他配件对机器会造成致命的损害。
11、对玻璃反应釜做任何修理或检查时,一定要先切断电源,水源。
一、结构 1、反应釜的壳体壳体 由圆形筒体,上盖、下封头构成。上盖与筒体联接有两种方法,一种是盖子与筒体直接焊死构成一个整体;另一种形式是考虑拆卸方便,可用法兰联接。上盖开有人孔、手孔和工艺接管等。 2、反应釜的搅拌装置 在反应釜中,为加快反应速度、加强混合及强化传质或传热效果等,反应釜一般都装有搅拌装置。它由搅拌器和搅拌轴组成,用联轴器与传动装置连成一体。 3、反应釜的密封装置 在反应釜中使用的密封装置为动密封结构,主要有填料密封和机械密封两种。 二、操作 反应釜通常用于物料的反应、搅拌、精馏、冷却、混合、烃化、硫化、硝化、聚合、缩合等作用。有不锈钢、碳钢、复合材料、搪玻璃材质等;使用中分常压和受压两种情况,所以在使用时必须要了解其性能,按照规定操作: 1、设备使用条件: ①最高工作压力:锅内压力≤该锅的额定压力;夹套压力≤该锅夹套的额定压力; ②最高工作温度:设计使用温度范围; ③检查各有关阀门的开闭状态,如关闭底阀,开启冷却水阀门等。 ④使用介质:设计使用介质范围; ⑤减速机润滑油:夏天50#机油,冬天20#—30#机油;油位控制在视镜的1/3—2/3位。 2、使用前注意事项: ①应检查反应釜所有安全附件如:温度计、压力表、安全阀、爆破片等安全附件是否完好; ②检查各物料阀、工艺管线阀门是否处于要求位置,阀门是否完好;接管口是否泄漏、密封; ③减速机、机械密封等油质及油位是否符合要求。 3、开车及使用: ①接通电源,使电动机带动搅拌运行,观察减速机及搅拌等传动件有无反常现象、声音等; ②一切物料的投入,包括时间、顺序、速度、品种、数量及升温、降温、保温等都必须按工艺操作规程进行; ③投入块状物料时,需将大块物料加工成小块后投入,并在开启搅拌前先用手盘动,然后按电开关点动,视能正常运转时方可正是开动搅拌运转,严禁强行启动。以防止块状物料卡住或碰撞温度计管等造成事故; ④加入固体物料时应小心操作,防止碰伤锅壁;有危险介质反应釜严禁金属或硬物掉入灌内,若对液态物料实施真空抽料时,真空阀门应缓慢开启以防止冲料; ⑤若对液态物料实施真空抽料时,真空阀门应缓慢开启以防止冲料; ⑥密闭反应时应时刻注意观察锅内外压力、温度等参数,发现异常情况及时处理,防止恶性事故发生; ⑦严禁瞬时改变反应温度,严禁撞击锅身; ⑧及时做好设备运行记录; ⑨平时做好维修、保养、记录。 4、停车出料及其它: ①根据工艺要求停车,停止搅拌、关闭冷却水; ②至物料温度降至80℃以下,出料(根据物料粘度情况确定出料温度); ③在冬天停车久置不用时应及时将夹套内的水、冷凝液等放干净; ④减速机润滑油更换时应放尽原油,加入新油并适当置换后在注入新油到额定油位; ⑤保持设备的清洁性,电器设备良好的绝缘性能; ⑥出现其他异常情况时应做紧急停车或临时停车处理; ⑦及时清洗反应釜及系统,清理好现场。