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反应釜轴封装置的环境

下面讨论不同类型的反应釜的特点与设计机械密封需考虑的问题。

1. 搅拌轴侧入式反应釜。从润滑角度来说,这类反应斧用机械密封一般不会出现釜用机械密封件润滑不良的问题,但釜内介质的液面必须保持一定的高度。从机械和工艺的观点来看,这种釜的设计有许多不足之处。轴从一侧伸出的反应釜,轴处于悬臂状态,故容易产生振动,而机械密封对振动又比较敏感。若轴从两侧伸出,轴必须与釜体上釜用机械密封的支撑装置对中,而满足这一要求是较困难的,因此轴与釜之间的平衡非常复杂。在操作温度变化大的情况下,轴的伸缩量大,过大的伸缩量若全部由机械密封来承受,机械密封就容易失效。然而这类釜的转速不高,只要采取相应的措施,这一问题是可以得到解决的。

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。底部插入式反应釜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。短轴不长轴的刚性好,变形小。但密封处于釜的底部,尽管可以确保密封的润滑,然而由于固体杂质容易沉积在密封周围,使摩擦副端面产生磨粒磨损,且易造成运动部件阻塞结垢。在这种情况下,机械密封总是受液体的压力作用,在需要修理或更换密封时,必须排空釜内的物料。当物料为高粘度的聚合物时,完全排空是比较困难的。为此,需要对机械密封进行特殊设计,同时采用特殊的措施,才能期望米粉具有良好的工作性能和便于检修。

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。顶部插入式垂直安装的搅拌轴,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挠曲。运动时,下列因素会加剧搅拌轴的振摆。

1) 搅拌叶不均匀

2) 液面太低或有涡流。

3) 进料不均,或反应没控制好。

4) 压力与温度波动。

5) 压力、温度变化致使搅拌轴与釜体的变形。

6) 搅拌器速度突然变化,或降温导致聚合物粘度升高等。

顶部插入式反应釜的搅拌轴长径比大,通常要设中间轴承,为密封提供一个相对无振摆的工作环境,使其密封运行平稳。

对机械密封的结构,总的要求是装卸容易、简单化。反应釜是大型设备,需逐一将机械密封部件安装在釜上,要保证其精度是比较困难的。不少釜用机械密封的故障的因安装不良而造成的。所谓装卸简单化结构,具体来说,就是把机械密封设计成法兰作为组合体集装起来,并在车间调试完毕,安装时一起装入釜上,毋需再调整;从而可避免安装误差;拆卸时一并拆下,旧组合体的修理与更换可在维修车间进行。这样,使密封的安装和维修过程大大加快,从而大大减少了生产中的停工损失。




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