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機械密封復制系統沖洗流量的確定

機械密封的沖洗流量計算就是對密封腔的熱量平衡進行計算，當機械密封的端面溫度控制在一定范圍內，密封腔的熱量平衡主要為：

Q₁+Q₂+Q₃=Q₄+Q₅+Q₆

Q₁——摩擦副動、靜環的摩擦熱；

Q₂——機械密封旋轉元件在密封介質中旋轉產生的攪拌熱；

Q₃——安裝設備或機器通過軸、殼體、介質、熱傳導到密封腔內的熱量；

Q₄——沖洗液帶走的熱量；

Q₅——軸、殼體傳導及輻射散發的熱量；

Q₆——泄漏液帶走的熱量。

由于攪拌熱量、傳導熱量、輻射熱量的計算影響因素太多，很難準確進行計算，因此都是根據經驗確定沖洗流量，API 682《離心泵和轉子泵軸封系統》標準給出了一個經驗計算公式：

式中n′—沖洗流量安全系數  一般n=2

    Q—機械密封摩擦產生熱量    KW

       （如果是雙端面，應包括兩個端面摩擦產生熱量總合）

    Qhs—殼體熱傳導熱量總合    KW

          Qhs=U×A×D_b×ΔThs

          式中  U：材料特性系數

                A：傳熱面積    mm²

              （對于不銹鋼材質的軸套和密封壓蓋以及鋼材質的泵 U×A=0.00025）

                D_b：密封平衡直徑    mm

                ΔThs：介質端與密封腔溫度差    K

    d—沖洗液密度      （沖洗液為水時d=1）

    ΔTinj—沖洗液溫升    K

    Cp—沖洗液比熱  J/kgk（沖洗液為水時Cp=4200J/kgk）

實踐說明采用這個公式進行計算一般是安全的。

為了簡化計算，有的密封制造公司也給出圖表法查閱，使用時要了解圖表是在什么試驗條件下及控制溫升為多少畫出的曲線，以便數值選取進行比較和調整。

關于沖洗流量的確定，最主要的是與控制密封腔溫度有關，一般情況密封腔溫度控制在70℃以下為宜。國內石化企業推薦機械密封的沖洗流量如表7-1所示。

表7-1   一般泵用機械密封的沖洗流量（轉速～3000r/min）

對于攪拌釜用雙端面機械密封，沖洗液通常采用工業白油做阻封液，一般控制阻封液溫升≤20℃。