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磁流体密封技术及在高压反应釜中的应用
发布者:本站 发布时间:2015-9-15 16:29:25 阅读:931次

5磁流体密封技术及在高压反应釜中的应用张宝忠,波职业技术学院。学院浙,十波315800通过对磁流体及磁流体密封原理的分析与研,给出了结构设计方法,对其在反应釜中的应用进行了分析。

  磁流体也称铁磁流体。它圮山载体液导磁粒户和活化剂混介而成的磁性流体。磁流体机械密封的特点是1能实现真空的封闭密封。儿乎无泄漏。密封效果好;2适用于气液体的防偏密封,特,是灰尘和湿气的排除密封;3结构简单制造容易成本低可性,4应性适高,用于传输,度小于玉的旋转轴密封运动输出,矩范围广因为转轴直接带动闭件。比接触密封中的磁传动密封技术要好得多。磁传动密封是利用磁耦合力间接带动启闭件,由于磁耦合力的局限,限制了输出扭矩的范围;5密封压差受限制,不适合于内外压差较大反应釜密封主戏坫对反应釜搅,轴的密。,搅什轴下端伸入釜内部分悬臂很长,工作时摆动很大,无论是采用轴向密封还是端面密封,都常引起静环0型圈被挤坏;传动销被扭弯或扭断;动环由于卡死失去浮动性等密封失效事故。反应釜内常常是些有毒或有害的化学气液体,溢出到大气中将污染环境和损害人体健康,磁流体密封由于其很好的气液密封性能及工作时的非接触性,在化工反应釜中的应用具有定的优势。,J磁流体及磁流体密封包覆单分子层的活化剂,悬浮在载体液中,1所小导磁粒子通常用磁铁矿锰或特种合金等磁性材料制造。活化剂包覆在导磁面以防止导磁粒子之间相互吸附。使导磁粒高度分散在载体液中。形成稳定的胶体状态。即使在重力离心力或强磁场的长期作用下悬浮其中的导磁粒子也不会发生团聚现象并能保持磁性的稳定。,了活化剂导磁粒子磁涞体1磁流体的组成磁流体密封是通过磁场把磁流体保持庄静止元件和旋转元件之间的间隙内,2.磁极导磁性能良好,磁极和转轴之间为密封间隙,磁流体被牢牢地吸在密封间隙内,形成液体0型密封环。此间隙被磁流体封闭密封。当轴旋转时液体附着在磁极和轴位。形成动密封。

  典型的磁流体密封结构3所。

  在化学性能七应该是惰性的。在密封条件不易气化蒸发,因为当磁流体气化人7.密封即失效。通常磁流体用来分隔两个充气空间或个充气空间与个抽空空间。因此磁流体还必须与所密封的液体打磁板永磁体箱体很强的憎性,即不能与被密封的液气体发生反应也不能被其溶解。水基液体和其它易挥发性液体般不能用作密封用,真空密封常用碳氟化合物为载流体。

  较高的轴转速由温度引起磁流沐密讨失效等原因,所以磁流体密封需进行冷却。

  2磁流体密封设计计算2.1密封压当永磁体。磁极。磁流体材料确定后,其密封压差就由密封的结构尺寸确定。密封的压差可根据8,碟方程推导得出。5磁极极齿下磁感应灿度的最大值。血磁极极齿下磁感应强度的最小值。

  经计算单级密封理论只能经受10100逆3的压差。当磁流体确定后,密封压差就取决于磁极极齿下磁感应强度的最大值和最小值之差,而5和从之取决于磁极的结构尺寸设计。

  2.2密封的功率损失剪切应力为极片和轴面之间的间隙值;以角速度⑴旋转的磁流体密封的摩擦功率损失户为功率损失大部分将转化为热能。经计算,当温度超过80,5寸,必须进行冷却以防止液体过多的气化。

  3釜用磁流体密封结构尺寸的设计如前所述釜用磁流体密封结构尺寸的设计,决定于磁流体密封压即结构尺十的设计必须满足工况提出的压差,才能达到良好的密封效果。实际设计中,要求的压窄纪结构尺寸设计的屯要参数,釜用密封后反求或实验来判断是否满足压差的要求。

  针对给定工作压力为1.5 10也的某反应釜,设计釜用磁流体密封的结构,具体结构及尺寸4.

  该磁流体密封为6级磁流体密封结构,其中为磁极轴向宽度;为磁极间距;力为极片和轴面之间的间隙值;〃为磁级高度。由文献知道,磁极轴向宽度将影响磁感应灿度从人值心般取。5,乃密,卿办值对密讨间犯中的磁场影响非常大,磁场强度与7值成反比,因此,在满足加工要求和结构要求的前提下应尽可能取较小的值。根据文献5的正交试验结果,笔者选取了=4胃,办=1.2.在密封间隙的选取上,还要注意釜的搅拌轴摆幅比较大,充分考虑到摆动对密封结构的破坏影响。因此在满足压差要求的前提下,还要考虑结构特点要求,实际结构中取70.31.在结构1还应注意对结构上的直角处进行倒角加工。该磁流体密封结构在工作压力为1.510平3的反应釜中运用,密封效果良好,达到了预期的设计要求。

  4结论磁流体密封技术的密封机理决定了磁流体密封的技术特点,并为它在机械密封中提供了广泛的应用空间。针对像反应釜等设备的密封特点选择磁流体密封技术,并在其结构设计分析中考虑具体的技术要求和结构要求,以补充磁体密封技术的不足之处。例如在高压反应釜的磁流体密封设计中,借助于油封橡胶圈等辅助密封作用,克服外部流体对磁流体的侵损作用,从而大大地提高了磁流体密封的效率。

  1黄迷和。液1气动。与泄漏防治蚪。北;机械1业出2尚靡!。密封1.北京冶金工业出版社。1999 3程传庆等译。流体密封技术原理与应用肘。北京机械工业出版社2002 4毛润新。磁性液体在电动球阀密封中的应用。机械工程5张迎春等。磁流体密封在拉丝机中的应用及结构优化设计。

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