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機(jī)械密封的工作溫度超過(guò)80℃時(shí)就作為高溫機(jī)械密封(有的密封公司以工作溫度>90℃為界限)，在高溫下，密封主要間題有下列幾項(xiàng):密封端面液體汽化，摩擦副的熱應(yīng)力和熱變雍，組合件、鑲嵌件可能因配合不當(dāng)而松脫，輔助密封圈因高溫引起的老化、龜裂、粘結(jié)和彈性消失，彈簧疲勞和強(qiáng)度降低，材料的腐蝕和磨損加快。
一、高溫機(jī)械密封的要求
1.選用耐高溫的密封材料
在高溫下，材料的耐溫性能顯得特別重要，合理選用密封材料可使一般結(jié)構(gòu)的機(jī)械密封仍能適用于高溫工作條件，簡(jiǎn)化手續(xù)，節(jié)省開(kāi)支.表10 -1列出不同密封材料的使用極限溫度。
2.采用金屬波紋管型機(jī)械密封或金屬波紋管與普通機(jī)械密封相結(jié)合的密封結(jié)構(gòu)
從耐熱性能來(lái)看，輔助密封圈是機(jī)械密封上最薄弱環(huán)節(jié)，當(dāng)溫度超過(guò)80℃時(shí)普通橡膠已不適用，溫度超過(guò)230~250℃，聚四氟乙烯也不能使用.此外，由于高溫、易燃介質(zhì)的裂解物沉積會(huì)使彈簧阻塞.所以，當(dāng)溫度超過(guò)220℃時(shí)就應(yīng)采用金屬波紋管型機(jī)械密封，或者采用金屬波紋管與普通機(jī)械密封相結(jié)合的密封結(jié)構(gòu)。
3.采取冷卻措施
在高溫下，為了使密封可靠運(yùn)行，盡可能對(duì)機(jī)械密封進(jìn)行冷卻，要避免在干摩擦狀態(tài)下工作.必須保持密封間隙中的溫度在密封液的汽化溫度以下。
冷卻措施就是對(duì)密封進(jìn)行溫度控制，常用的溫度控制有沖洗、阻封、加強(qiáng)液體循環(huán)等(詳見(jiàn)第七章第一節(jié)溫度控制裝置)。在高溫下，還可采用以下措施:
(1)用Diphy1(二苯及二苯氧化物的混合物)作為阻封液，它是冷態(tài)無(wú)壓的換熱劑(阻封液由泵效螺旋輸送);
(2)在超高溫下或者沒(méi)有適當(dāng)?shù)囊后w時(shí)，也可通人氮?dú)狻鍤猓苑乐箍諝庖鸬难趸?/p>
4.鑲嵌摩擦副問(wèn)題
密封環(huán)鑲嵌是充分利用端面材料和基體材料的特性，提高材料使用價(jià)值，一般對(duì)高溫密封采用熱鑲法.但是，由于端面耐磨材料和基體材料的熱脹系數(shù)有差異，在高溫下使用時(shí)會(huì)產(chǎn)生摩擦環(huán)松動(dòng)、脫落。因此，對(duì)鑲嵌結(jié)構(gòu)的摩擦環(huán)采用的溫度應(yīng)予以特別注意.熱鑲結(jié)構(gòu)產(chǎn)生松動(dòng)、脫落的原因，除了與使用溫度有關(guān)外，還與軸徑尺寸有關(guān).當(dāng)摩擦副環(huán)基體為不銹鋼、高鎳合金、欽合金時(shí)，熱鑲硬質(zhì)合金的允許使用溫度對(duì)不同軸徑的關(guān)系如圖10-9所示。
5.摩擦副環(huán)與軸之間的許用間隙
高溫條件下，由于摩擦副環(huán)與軸兩者的熱脹系數(shù)的差異，會(huì)出現(xiàn)摩擦副環(huán)與軸之間間隙趨近于零的現(xiàn)象，因而造成摩擦副環(huán)浮動(dòng)性消失導(dǎo)致密封失效。所以在設(shè)計(jì)時(shí)必須合理和正確選擇摩擦副環(huán)與軸之間的間隙。
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