浅谈三牛机械罗茨鼓风机的密封形式及应用

时间：2015-11-21

	     罗茨鼓风机的密封包括主动轴轴伸、轴承座尾部油密封和墙板部轴密封三个部位的密封。墙板部轴密封主要是阻止气体泄漏，另外两个部位除防止漏油外，有时也有密封气体的要求。


	   气密封装置


	   通常将以密封气体为主的结构称为气密封装置，单独*起油密封作用的称为油密封装置。罗茨鼓风机墙板部轴密封装置常用的有迷宫密封、填料密封、涨圈密封和机械密封等；主动轴轴伸部常用的密封装置有骨架油封组或机械密封。轴承座尾部油密封常采用回油槽结构或骨架油封组密封。


	1.迷宫密封


	   迷宫密封是利用流体流经一系列节流间隙与膨胀空腔组成的通道，使工作介质产生节流效应，以限制泄漏的非接触式动密封。罗茨鼓风机的墙板部轴密封广泛采用迷宫密封。其密封机理可简单解释为，流体经过许多曲曲折折的通道，经多次节流而产生很大阻力，使流体难于渗漏，从而达到密封目的。其优点是不受转速和温度的限制，结构简单，维修方便，使用寿命长。适当地增加密封齿数目，可用于高压气体的密封；如果密封件加工和组合良好，在运行中，一般不会出故障，也不需要经常更换。其缺点主要是密封零件加工精度要求高。由于密封间隙小，当机器运转不良时会发生摩擦磨损，从而降低密封性能。该种密封一般适用于输送空气的场合，在输送有毒、易燃和易爆气体时，其使用受到限制。标准型罗茨鼓风机墙板部密封一般采用该种形式的密封。


	2.填料密封


	   填料密封是用填料填塞泄漏通道，阻止泄漏的一种密封形式。填料密封结构简单，装拆方便，成本低廉，因而得到了广泛的应用。在罗茨鼓风机的填料密封结构中，较常用的有盘根填料、成型聚四氟乙烯填料及骨架油封组填料等。因该型密封属于接触型密封，容易造成轴（与油封唇口或聚四氟乙烯填料接触部位）的磨损。由于其结构简单，装拆方便，成本低廉，密封效果较好，对工作环境和维护保养要求不高，因而在化肥厂等行业一直具有较广的应用。


	3.涨圈密封


	   涨圈密封是将若干带切口的弹性环放于密封槽中，由于涨圈本身的弹力，而使其外圆紧贴在壳体上，涨圈外径与壳体间无相对转动。气体只能通过涨圈与环形槽的缝隙向下游泄漏。工作时，涨圈在两侧气体压差的作用下，紧贴于环形槽的下游端面。进入缝隙的高压气体充满背隙空间，使涨圈外圆与密封座内孔之间的密封进一步加强，剩下的泄漏通道只有涨圈的切口。由于切口间隙很小，且在安装时将切片错位安装，经过几道涨圈密封之后，只有很少的出去。如果再加装封压气体密封装置，则密封效果更佳。因该型密封是接触型密封，因此密封效果较好，但使用时需要注脂润滑。新研制的特种材料制成的涨圈，使用时可以不加注润滑脂。


	   墙板部轴密封采用上述三种密封形式，当墙板结构为开式时，被输送气体不会漏进油箱，但可能向大气中泄漏。润滑油亦不会漏进机壳内。当采用闭式墙板结构时，被输送气体可能漏进油箱。作为真空泵使用，抽真空时，润滑油可能漏进机壳。


	   机械密封


	   机械密封又称端面密封，是一种限制工作流体沿转轴泄漏的装置。通常由静止环（静环）、旋转环（动环）、弹性或磁性元件、旋转环传动件和辅助密封圈等零件组成。工作时利用旋转环和静止环相对转动的两个贴合表面以及辅助密封来实现其密封功能。机械密封能否正常工作取决于两端面间能否建立稳定、可靠的润滑液膜和及时将摩擦热导出。因机械密封具有工作可靠，泄漏量小，工作寿命长，端面磨损能自动补偿，无须经常维修，功率损耗小，且对轴没有磨损等特点，被广泛应用在机械工业、石油和化学工业等各类旋转机械中。


	   机械密封型密封因结构比较复杂，精度要求较高，价格较贵，维修不太方便。一般只用于密封要求较高，其他密封形式不能满足的场合。


	   罗茨鼓风机所采用的机械密封，又分为K型机械密封与N型机械密封。K型机械密封即在主动轴轴伸处加装机械密封，墙板部轴密封采用迷宫密封或填料密封形式。因允许气体进入墙板或油箱，故墙板封闭，并要求气体对油不能有劣化作用。采用该种形式的密封，被输送气体可能漏进油箱，但较少向大气中泄漏。抽真空时，油可能漏进机壳。一般用于输送干净的工业气体（如氮气），但对润滑油有劣化的气体，不能使用该型密封形式的风机。


	   在罗茨鼓风机的墙板部轴密封采用四个机械密封，即通常所讲的“N型机械密封”。采用N型机械密封，气体泄漏较少，可近似实现“零泄漏”。特别是对油有劣化作用的气体，采用该密封形式的风机效果更佳。


	   在实际工作中，也曾遇到因风机密封形式选用不合理导致风机无法满足使用工况的情况。如山东某企业，选用高炉用风机，根据其输送介质组成、使用工况等具体要求，综合考虑为其选用单机械密封风机。当时采用设备招标的形式进行购买，共有四、五家罗茨鼓风机生产厂家参加投标，厂家较终选用普通迷宫密封风机。在设备安装调试过程中，问题百出，最后不得不重新选用其他密封形式的风机。


	   由于罗茨鼓风机具有多种密封结构，各种密封形式又各具特点，因此在选用罗茨鼓风机时，除选择合适的机型外，还应根据输送介质的特性，选择合理的密封形式。一般输送空气时，选用迷宫密封形式；化肥厂输送CO2或半水煤气时，由于其介质不清洁，含煤焦油太多，一般选用填料密封形式的风机，如L系列填料密封风机或RR系列填料密封风机；对于石油、化工等行业用来输送清洁的易燃、易爆和有毒等特殊气体的罗茨鼓风机，则应选用机械密封风机。如是N2等对油质无劣化作用，且对轴承、齿轮等零部件无腐蚀性的惰性气体，可选用K型机械密封风机（单机械密封），否则，就须选用N型机械密封（四机械密封）风机。

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