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机械搅拌通风发酵罐之轴封

作者:恒昌机械 时间:2019/9/10 11:45:38 浏览:63次

机械搅拌通风发酵罐之轴封

发酵罐的搅拌轴与不运动的罐体之间的密封很重要,它是确保不泄漏和不污染杂菌的关键部件中的员。安装在旋转轴与罐体之间的部件称为轴封。轴封的作用是使罐顶或罐底与轴之间的缝隙加以密封,防止工作介质(液体、气体)沿转动轴伸出设备之处泄漏和污染杂菌。搅拌轴的密封为动密封,这是由于搅拌轴是转动的,而顶盖是固定静止的,两个构件之间具有相对运动,这时的密封要按照动密封原理来进行设计。对动密封的基本要求是密封可靠,机构简单,使用寿命长。

发酵罐中使用普遍的动密封有两种:填料函轴封和机械轴封(或称端面轴封)。填料函轴封是早期广泛使用的动密封装置,但由于该轴封死角多,很难彻底灭菌,容易渗漏及染菌;轴的磨损较严重,产生大量的摩擦热,增加了摩擦所损耗的功率;寿命较短,需经常更换填料。因此,现在已经很少使用动密封。

现代发酵罐普遍采用的是机械轴封。机械轴封的工作原理是靠弹性元件(弹簧、波纹管)及密封介质压力在两个精密的平面(动环和静环)间产生压紧力,相互贴紧,并做相对旋转运动而达到密封。其主要作用是将较易泄漏的轴面密封改变为较难渗漏的端面(径向)密封。

机械轴封的基本结构由下列元件组成:摩擦副(即动环和静环)、弹簧加荷装置、辅助密封圈(动环密封圈和静环密封圈)。

机械轴封的优点有:

①泄漏量少,其泄漏量约为填料函密封的1%。这是由于环密封圈与转轴以及静环密封圈与压盖没有相对运动,几乎不受磨损,而且端面材料是由具有高度平直、滑动性、耐磨性好的适当材料构成的,即使无润滑性流体进行润滑,密封端面的泄漏量也是少的。

②使用工作寿命长,机械轴封的磨损部分只限于密封端面,由于选用适当的耐磨材料,因此它的磨损量小,般条件下可工作半年至年,质量好的机械轴封寿命可达2~5年以上。

③较少需要调整,摩擦功率损耗小,结构紧凑。

但由于结构复杂,密封加工精度要求高,安装技术要求高,因此机械轴封的初次成本较高。

①动环和静环:由动环和静环所组成的摩擦副是机械轴封重要的元件。动环和静环是在介质中做相对旋转摩擦滑动,由于摩擦生热、磨损和泄漏等现象,因此,摩擦副设计密封在给定的条件下,工作负荷轻,密封效果好,使用寿命长。为此,动环和静环材料均要有良好的耐磨性,摩擦系数小,导热性能好,结构紧密,且动环的硬度应比静环大。通常,动环可用碳化钨钢,硬质合金,在有腐蚀介质的条件下可用不锈钢,或不锈钢表面堆焊硬质合金。静环用聚四氟乙烯或浸渍石墨。摩擦副端面宽度要适中,以降低摩擦升温;若端面太宽,则冷却和润滑效果不好;若过窄,则强度不足,易损坏。静环宽度般为3~6mm,轴径小则取下限,轴径大则取高值。同时,动环的端面应比静环大1~3mm。对于装在罐内的内置式端面轴封的端面比压约为0.3~0.6Mpa,弹簧比压为0.05~0.25Mpa;外置式弹簧比压应比介质压强大0.2~0.3Mpa,对气体介质,端面比压可适当减少,但须大于0.1Mpa。应根据所要求的压紧力计算弹簧的大小根数,般小轴用4根,大轴用6根。

②弹簧加荷装置:弹簧加荷装置的作用是产生压紧力,使动静环端面压紧,密切接触,以确保密封。弹簧座靠旋紧的螺钉固定在轴上,用以支撑弹簧,传递扭矩。而弹簧压板用以承受压紧力,压紧静密封元件,传动扭矩带动动环。当工作压强为0.3~0.5Mpa时,采用2~2.5mm直径的弹簧,自由长度20~30mm,工作长度10~15mm。

③辅助密封元件:辅助密封元件有动环和静环的密封圈,用来密封动环与轴以及静环与静环座之间的缝隙。动环密封圈随轴起旋转,故与轴及动环是相对静止的;静环密封圈是完全静止的。常用的动环密封圈为“O”形环;静环密封圈为平橡胶垫片。


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