反應釜用機械密封設計要點

由于反應釜逐步向高壓、大直徑方向發展，且與泵用機械密封相比轉速低，故在設計時，應注意以下幾點:

一、密封環材料的選擇

由于反應釜大多密封氣體，選材上，除考慮介質的腐蝕作用外，還要考慮材料本身無滲漏。當直徑較大時，應采用整體表面復合材料;當壓力較高時，宜采用較高的機械強度的高pv值組對材料，當介質壓力在10MPa以下時，**用硬質合金或碳化硅與碳石墨材料組對;當介質壓力大于10MPa時，**用硬質合金與硬質合金、硬質合金與銅合金、碳化硅與銅合金組對。摩擦副材料的選擇除考慮壓力、圓周速度外，還應與軸徑、溫度、潤滑、冷卻方法等全部條件綜合加以考慮。

高壓及大直徑密封，摩擦副端面易產生變形，特別是隨著介質壓力的增加，啟動力矩有隨之增大的趨勢。故密封環應選用強度高、剛性好的材料。

二、密封結構的設計

結構設計上，高壓及大直徑密封為**密封可靠，應選擇雙端面密封。通常大氣端密封，由于壓差大，設計成平衡型;介質端密封，由于密封腔內密封流體的作用，在密封端面兩側的壓差小，可以設計成非平衡型;但考慮當運行時釜內介質壓力或密封腔內密封液壓力的不穩定而造成壓力波動時也能滿足使用，也應設計成平衡型。在一些引進裝置中，低壓工況密封也采用平衡型。這是為了減少端面摩擦熱，防止端面液膜蒸發，從而可以獲得較長的使用壽命。當釜內壓力**過10MPa時，建議采用多級機械密封裝置。

三、幾何尺寸的確定

在高壓反應釜機械密封的設計中，對密封環的形狀和支承方法，都要加以充分考慮。由于壓力作用所產生的彎曲，以及對于斷面回轉中心的偏心力作用所產生的力矩都會給密封特性造成很大的影響。靜止環由于受釜口法蘭尺寸的限制，徑向空間一般都不會太大。為此，要全面考慮環的形狀、支承方法、密封圈的位置等，使其耐壓、變形小。為避免壓力、熱應力變形和不平衡力所產生的變形等，應盡可能使形狀對稱和簡單。支承方法也以背面接觸為宜，端面凸臺連接處的圓角R要特別注意，在可能的情況下R盡量大些，而其它倒角也應取適當值，使之不存在銳角部分;摩擦面寬度匕隨軸徑而異，強度上應有一定的安全系數。

由于攪拌軸振動大，懸臂支承轉軸擺動量大等因素，靜止環與軸的間隙宜取較大值。

四、彈簧比壓和端面比壓的計算

釜用機械密封的彈簧比壓和端面比壓，要綜合密封可靠性和使用壽命綜合加以考慮。大軸徑**部插入式反應釜密封在計算端面比壓時，補償環的重量不能忽略。

五、傳動機構的設計

對傳動機構而言，當壓力或直徑較大時，應采用強力傳動機構。若用普通的螺釘、銷來傳動，由于力矩的作用，有損壞的可能。故應采用鍵傳動等可靠的傳動機構。

六、密封的潤滑與冷卻

由于端面的摩擦、磨損、發熱等因素會影響機械密封的壽命，因此應采用潤滑和冷卻效果好且能與被密封介質相容的潤滑油。高壓、大直徑釜用機械密封尤其要重視對密封的潤滑及冷卻。潤滑油的主要作用是:減少磨損、降低溫度、防止銹蝕、對振動產生阻尼、形成液膜等等。目前所使用的攪拌反應釜多為立式，攪拌軸由**部插入，密封安裝在釜的上部，釜內**部大都為氣相。因此，不能期望用釜內液體潤滑。

使用單端面機械密封時，要密封外側要設置貯油腔，油面應**密封端面10~20mm，并定期檢查、補充。

使用雙端面機械密封時，由于兩端面間采用密封液通常，可采用密封液機械密封進行潤滑、冷卻。考慮到保持機械密封的摩擦面的潤滑和氣密性，密封液利用的潤滑油。為確保釜內的物料不受潤滑油漏入的影響，在機械密封的下部設一受油器，以防止潤滑油漏入釜內物料中。當然，以流入釜內既不影響反應也不污染物料的液體作潤滑劑為好。故潤滑油的選用原則為:

①不含顆粒，長期耐氧化且穩定性好;

②容易脫氣，不易沉淀變質，潤滑性好;

③防腐蝕性好。此外，還要根據使用壓力、釜內溫度、循環方式選定油的粘度。例如:在低溫、低壓情況下，若使用高粘度的潤滑油，不利于在摩擦滑動面上油膜的形成，容易造成早期磨損。相反，在高溫、高壓下，若使用低粘度潤滑油，因油膜強度低而會出現潤滑不良的現象。
使用注意事項：
一、安裝、拆卸時應沿著開口方向慢慢拉開，不可粗暴操作！
二、不要和帶鉤刺的物體接觸，以免刺破保溫套(被)、異型保溫衣、
1、保內溫型：保“被保溫體的內部溫度”，使內部熱能不和外界產生熱交換（對流、輻射、傳遞）。**生產的*溫度，使內部熱量得到較大限度的利用，達到節能目的。
2、防外熱輻射型：防止強烈的外熱輻射，使外界熱量不能傳導到被保溫體內部，影響被保溫體的正常工作溫度，甚至損害設備、零部件、儀表等。
3、防凍型：防止外部低溫影響被保溫體內部的工作溫度。主要用于管道、設備、儀表、儀器的防凍及工藝穩定，所用材料及保溫衣形式根據現場要求定。
4、低溫保冷型：防止外部高溫傳遞到低溫保冷區。
反應釜保溫套個性化定制該制藥企業生產用后產生大量的低壓汽水混合物無法利用，被直接排放，造成大量的低品位熱能浪費。安裝一套低壓蒸汽回收及循環利用的系統，不僅實現了低壓蒸汽循環利用，而且實現了冷凝水的回收。系統利用高壓蒸汽抽吸閃正低壓蒸汽，輸出用戶需要的工藝用蒸汽。項目實施后，設備井中已經沒有蒸汽排出了，減少了系統蒸汽供應量月28%，年節約能源費用**過75萬，年節約鍋爐給水1.8萬噸。
關于反應釜的一些知識！
反應釜可采用不銹鋼材料制造。攪拌器有錨式、框式、槳式、渦輪式，刮板式，組合式，轉動機構可采用擺線針輪減速機、可滿足各種物料的特殊反應要求。無級變速減速機，密封裝置可采用機械密封，加熱冷卻可采用夾套、半管、盤管、米勒板等結構，加熱方式有蒸汽、電加熱、導熱油，以滿足耐酸、耐高溫、耐磨損、抗腐蝕等不同工作環境的工藝需要。可根據用戶工藝要求進行設計、制造。
反應釜用途及特性：
反應釜的廣義理解即有物理或化學反應的不銹鋼容器，通過對容器的結構設計與參數配置，實現工藝要求的加熱、蒸發、冷卻及低高速的混配功能。隨之 反應過程中的壓力要求對容器的設計要求也不盡相同。生產必須嚴格按照相應的標準加工、檢測并試運行。不銹鋼反應釜 根據不同的生產工藝、操作條件等不盡相同，反應釜的設計結構及參數不同，即反應釜的結構樣式不同，屬于非標的容器設備。不銹鋼反應釜廣泛應用于石油、化工、橡膠、農、染料、醫、食品等生產型用戶和各種科研實驗項目的研究，用來完成水解、中和、結晶、蒸餾、蒸發、儲存、氫化、烴化、聚合、縮合、加熱混配、恒溫反應等工藝過程的容器。反應釜是綜合反應容器，根據反應條件對反應釜結構功能及配置附件的設計。從開始的進料-反應-出料均能夠以較高的自動化程度完成預先設定好的反應步驟，對反應過程中的溫度、壓力、力學控制（攪拌、鼓風等）、反應物/產物濃度等重要參數進行嚴格的調控。
反應釜材質一般有碳錳鋼、不銹鋼、鋯、鎳基（哈氏、蒙乃爾）合金及其它復合材料。反應釜可采用不銹鋼材料制造。攪拌器有錨式、框式、槳式、渦輪式，刮板式，組合式，轉動機構可采用擺線針輪減速機、無級變速減速機或變頻調速等，可滿足各種物料的特殊反應要求。密封裝置可采用機械密封、填料密封等密封結構。加熱、冷卻可采用夾套、半管、盤管、米勒板等結構，加熱方式有蒸汽、電加熱、導熱油，以滿足耐酸、耐高溫、耐磨損、抗腐蝕等不同工作環境的工藝需要。可根據用戶工藝要求進行設計、制造。
反應釜的分類及選用
根絕材質可分為碳鋼反應釜、不銹鋼反應釜及搪玻璃反應釜（搪瓷反應釜）。
1、產品名稱：搪玻璃反應釜
適合領域：廣泛應用于石油、化工、食品、醫、農、科研等行業
2、產品名稱：多功能分散反應釜
適合領域：廣泛應用于石油、化工、食品、醫、農、科研等行業，是用來完成聚合、縮合、硫化、烴化、氫化等化學工藝過程，出及有機染料和中間體許多工藝過程的反應設備。
3、產品名稱：磁力攪拌反應釜（GSH系列化工反應釜）
適合領域：廣泛應用于石油、化工、食品、醫、農、科研等行業，是用業完成聚合、縮合、硫化、烴化、氫化等化學工藝過程，出及有機染料和中間體許多工藝過程的反應設備。
4、產品名稱：電加熱反應釜
適合領域：廣泛應用于石油、化工、食品、醫、農、科研等行業，是用業完成聚合、縮合、硫化、烴化、氫化等化學工藝過程，出及有機染料和中間體許多工藝過程的反應設備。
5、產品名稱：蒸汽加熱反應釜
適合領域：廣泛應用于石油、化工、食品、醫、農、科研等行業，是用業完成聚合、縮合、硫化、烴化、氫化等化學工藝過程，出及有機染料和中間體許多工藝過程的反應設備。
6、產品名稱：不銹鋼反應釜
適合領域：適用于石油、化工、醫、冶金、科研、大專院校等部門進行高溫、高壓的化 學反應試驗，對粘稠和顆粒的物質均能達到高攪拌的效果
7、產品名稱：鋼襯PE反應釜
適合領域：適用酸、堿、鹽及大部分醇類。適用液態食品及品提煉。是襯膠、玻璃鋼、不銹鋼、鈦鋼、搪瓷、塑焊板的理想換代品
8、產品名稱：鋼襯ETFE反應釜
適合領域：防腐性能特別優良，能耐各種濃度的酸、堿、鹽、強氧化劑、有機化合物及其它所有強腐蝕性化學介質。是解決高溫稀硫酸、氫氟酸、和各種有機酸等**難腐蝕問題的理想產品。
9、產品名稱：不飽和聚酯樹脂全套設備
適合領域：用于生產不飽和聚酯樹脂、醛樹脂、環氧樹脂、ABS樹脂、油漆的關鍵設備。
10、產品名稱：PCF系列小型試驗用高壓釜
適合領域：適合高轉速、低速、低粘度物料的攪拌。是進行各種化學反應試驗的理想裝置。
反應釜密封介紹

反應釜的密封包括靜密封與動密封兩大類。

對于反應釜來說，通常在封頭法蘭與筒體的法蘭、接管法蘭、人孔、手孔、溫度計接管、視鏡、壓力表接管等部位泄漏點采用靜密封，因為密封面是相對靜止的。靜密封比較好解決，一般采用各種形式的靜密封墊片。

攪拌軸與釜體之間間隙處的泄漏點，由于旋轉的攪拌軸與靜止的釜體（上封頭）存在相對運動，要防止介質的泄漏必須采用動密封裝置：機械密封與填料密封。

填料密封：結構簡單、填料裝拆方便，但由于填料密封存在一些致命的弱點，導致它使用壽命較短，在高參數工況條件下（高溫、高壓、高轉速、高真空等條件）不適用。

機械密封：機械密封在反應釜上較為廣泛采用，可以針對反應釜的具體工況，對釜用機械密封進行專門的結構設計、材料選擇、潤滑冷卻措施考慮，以滿足工藝要求。

與軟填料密封相比較，機械密封有如下特點：

1、密封在長周期的運行中密封狀態很可靠，泄漏率很小，其泄漏量一般僅為軟填料密封的1/100；

2、在油、水類介質中的使用壽命長一般可達1～2年或更長時間，即使是在在化工介質中通常也能達半年以上；

3、機械密封摩擦功率消耗小，其摩擦功率僅為軟填料封的10%～50%。

機械密封由靜環、動環、彈性元件、彈簧座、緊定螺釘、旋轉環輔助密封圈和靜止環輔助密封圈等元件組成，防轉銷固定在壓蓋上以防止靜止環轉動。動環和靜環還可根據它們是否具有軸向補償能力而稱為補償環或非補償環。

動環和軸一起旋轉，動環和靜環緊密貼合組成密封面，以防止介質泄漏。動環依靠密封室中液體的壓力使其端面壓緊在靜環端面上，并在兩環端面上產生適當的比壓和保持一層較薄的液體膜而達到密封的目的。

壓緊元件產生壓力，即使反應釜在不工作狀態下，端面也保持貼合，**密封介質不外漏，并防止雜質進入密封端面。密封元件起密封動環與軸的間隙、靜環與壓蓋的間隙的作用，同時彈性元件對反應釜的振動、沖擊起緩沖作用。

可拆卸保溫套產品主要應用：
1、能節約電能源，降低成本，壽命長，經久耐用。
2、能改善工作場所熱環境，同時可以降低空調使用成本。
3、能有效提高加工效率，避免等待加溫升溫時間，同時確保塑膠品質，防止溫度損耗導致溫度降低產生冷料現象。
4、能保護人員安全問題，避免燙傷。
5、量身定制，多套技術解決方案。
反應釜保溫結構幾個特點：
1.通常在常壓或低壓條件下采用填料密封，一般使用壓力小于2公斤。
2.在一般中等壓力或抽真空情況會采用機械密封，一般壓力為負壓或4公斤。
3.在高壓或介質揮發性高得情況下會采用磁力密封，一般壓力**過14公斤以上。除了磁力密封均采用水降溫外，其他密封形式在**過120度以上會增加冷卻水套。

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