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　　摘　要：針對介質中含酒精、乙醚溶劑回收鼓風機不允許溶劑泄漏的實際情況，設計了防泄漏可靠、安裝方便、價格便宜的密封組合體。
　　關鍵詞：離心式鼓風機；迷宮密封；應用
　　0　引言
　　我公司為瀘州北方化學工業(yè)有限公司設計援助敘利亞的酒精、乙醚溶劑回收鼓風機。
　　風機參數(shù)：風量為15000m³/h，風壓為9380Pa。
　　由于這類風機的作用是被用來抽取含有易燃易爆酒精、乙醚混合溶劑的，要求嚴格防泄漏。
　　在混合溶劑中：酒精的閃點為12℃，自燃點為510℃，爆炸下限為73.3g/m³；乙醚的閃點為-40℃，自燃點為188℃，爆炸下限為30.8g/m³。
　　工作在如此苛刻的工況條件下，風機可靠的防泄漏就十分重要。因為絲毫的溶劑外泄，都可能帶來嚴重的后果。因此，必須設計防泄漏的密封裝置。同時，還要考慮到密封組合裝置的安裝使用便利、價格便宜。
　　1　密封類型的選擇
　　首先考察幾種常用的密封類型，選擇足以防止酒精、乙醚混合溶劑泄漏的密封。
　　填料密封：較常用的是盤根型式的填料密封。該密封是通過壓蓋對盤根軸向擠壓，使盤根在徑向產(chǎn)生膨脹力，從而封住徑向間隙，起到密封作用。由于風機是回轉件，它的轉速又比較高，要防止溶劑的泄漏，必須脹緊盤根填料，這樣一來，必然增加填料與主軸的摩擦，造成填料磨損以及功率耗費增加。更嚴重的是，因摩擦產(chǎn)生熱量，造成隱患。
　　機械密封：較常用的是靠兩個經(jīng)過精密加工被稱為動環(huán)與靜環(huán)的端面密封。這種密封主要依賴端面的流體壓力以及補償機械外彈力的作用下，靠密封的配合與另一端保持貼合，并通過動環(huán)與靜環(huán)的相對滑動來防止流體泄漏的。
　　浮動環(huán)密封：這種密封是浮動環(huán)與浮動套，在液體壓力和彈簧力的作用下，使液體得到徑向密封，浮動環(huán)與浮動套的摩擦也不可避免。
　　迷宮密封：當然還有氣體密封、油膜密封等。但是這些密封一般都要有系統(tǒng)的支持，其造價也比較貴。
　　相比之下迷宮密封Z合適被用來作為防止酒精、乙醚混合溶劑泄漏的密封。
　　2　密封的應用設計
　　選擇迷宮密封作為鼓風機的密封件，但是由于鼓風機的密封要求比較高，因此僅采用單個迷宮密封仍然有它的不足。為了更好地保證酒精、乙醚混合溶劑回收鼓風機的正常運轉和安全，設想使用迷宮及迷宮注油式密封組合，制成一個共同密封組合體系，使密封的效果更理想。
　　如圖1密封體系中所示，這種密封組合體系的原理是：使密封通過密封片與軸組成的多道節(jié)流間隙，使溶劑泄流的壓力逐漸降低，達到初步密封的目的。再利用油腔內(nèi)的注油以及油膜，進一步封住密封的泄漏，提高風機的密封性能，從而確保酒精、乙醚混合溶劑密封的無泄漏。同時，這種密封體系的另一優(yōu)點是：沒有任何機械摩擦部件，不會產(chǎn)生高溫和火花；加工安裝也較便利，成本又較低廉，溶劑的安全可以得到進一步保證。 　　理論是可行的，但要真正實施也不是那么容易。
　　首先，考慮密封的便于加工與安裝，調(diào)整與維修以及制造成本等因素，決定采用鑲嵌式密封。由于密封體與密封片是分離的，這樣就具備了既便于拆卸與安裝又便于調(diào)整與維修的優(yōu)點。
　　其次，密封材料必須是能夠防爆的，因為一旦發(fā)生摩擦，勢必產(chǎn)生熱量；火花，足以引爆風機中的酒精、乙醚混合溶劑，造成隱患。
　　再次，必須考慮材料的熱膨脹。隨著風機的運轉，風機內(nèi)的酒精、乙醚混合溶劑氣體的運動不斷加劇，在一定范圍內(nèi)，會使氣體的溫度上升，從而也會影響到材料的熱膨脹、風機殼體、轉子的熱膨脹，這些都會對密封帶來影響。同時還有軸的撓度，轉子運轉中振動的大小，這些都是設計密封片與旋轉主軸之間間隙的主要條件。而這個間隙則是密封與泄漏的根本問題所在，況且間隙與泄漏在一定程度上成正比，間隙大了，泄漏也一定會增加。綜合以上諸多方面的因素，決定密封體采用散熱條件比較好的軟金屬磷青銅，密封片同樣采用散熱條件比較好，硬度也較低的軟金屬鋁合金。
　　3　風機的設計與安裝
　　要設計一臺酒精、乙醚溶劑回收鼓風機光靠設計密封組合體系是不夠的，還必須注意到風機各方面的因素。其中包括：各部件的組合與配合、材料的性能與強度、風機運轉的平衡與振動。風機的設計主要是圍繞防爆展開的，因此，必須符合防爆風機的各個技術條件。比如：葉輪的各個部分都采用了不同于機殼、進風口材料且導熱系數(shù)較好的材料。其中葉輪的前后盤、葉輪的葉片均采用了LY12硬鋁合金板；而輪轂則采用ZQSn10鑄造錫青銅；葉輪進口圈也采用ZLY12鑄鋁合金；葉輪整體采用鋁鉚釘鉚接的方法；風機前后密封環(huán)體均采用ZQSn10鑄造錫青銅；除此材料以外，比如葉輪的動平衡，旋轉轉子的徑向跳動，旋轉轉子與密封組體安裝的同心度。這些都是設計所必須考慮的。因為它們都會關系到密封間隙的變化，關系到密封環(huán)體安裝的成敗。實踐證明：對于葉輪裝配前必須做好靜動平衡校正，Z大極限不平衡量必須控制在：靜平衡285g•cm；動平衡133g•cm；控制轉子的振幅不大于0.08mm；主軸軸承軸頸的徑向跳動允差小于0.01mm；主軸安裝與密封組體安裝的同心度小于0.04mm。
　　4　結論
　　風機在安裝調(diào)試完畢后，經(jīng)過一定時間的運轉試驗，沒有出現(xiàn)酒精、乙醚混合溶劑氣體的泄漏現(xiàn)象，表明密封性能良好，風機運轉良好能夠滿足用戶的需要。