熔體泵螺旋（xuán）-填料組（zǔ）合密封的設計方案與實用效果

 　　螺旋-填（tián）料組合密封的設計方案

　　根據泵的實際操作條件和要求 ,經過（guò）比較 ,選擇（zé）矩形螺旋槽螺套式螺旋（xuán）密封 ,其結構設計應滿足下列參數 : d = 180mm,Δp = 1. 0 MPa (G) ,泵轉 速 n = 18 r/ min (變（biàn）化範圍 2. 3～22. 1r/ min) ,熔融 聚合物在 180 ℃的粘（zhān）度η= 10 ,600 Pa·s ,密度ρ= 940 kg/ m3。密（mì）封（fēng）箱（xiāng）總長為 165 mm。

　　為保證停車密封效果（guǒ） ,選擇安裝兩圈軟填料，每圈填（tián）料的軸向（xiàng）尺寸 22mm ,填料壓蓋的壓入深度（dù）按一般選擇原則預設為 10mm ,則螺旋密封總長度應為（wéi） L = 165 - 2 ×22 - 10 = 111mm。考（kǎo）慮密封介質端（duān）的無效（xiào）螺旋長度、填料壓蓋壓入填料函的必要深度和填料（liào）的壓縮量 ,可以認為螺旋密封的有效長度 l = L - 11 = 100mm。

　　根據螺（luó）旋密封主要結構參（cān）數的（de）有關選（xuǎn）擇原則和有關設計（jì）原則 ,並參考文獻[9 ]提供的螺旋密封零件設計參數（shù）表 ,螺旋密封的其（qí）他有（yǒu）關參數選取如下:

　　a . 密封間隙（xì）δ≈0. 30 mm。

　　b. 螺旋頭數 i 是根據公式 i ×l/ d > 3 選為 i = 6。

　　c. 相對（duì）槽寬係數 k1 = 0. 5。

　　d. 相對槽深係數 k2 選為 5 ,並（bìng）由此求得螺 旋密封的螺旋（xuán）角β= 8. 6°,槽深 h = 1. 2mm ,密封直（zhí）徑 D = 183mm。

　　e . 槽寬 s = 7. 0mm ,齒寬 B = s = 7. 0 mm。

　　f. 密封圓周速度 v = πdn/ 60 = 0. 17 m/ s。

　　根據上述參數 ,可計算出螺旋密封在泵轉速 n = 18 r/ min 時的較大密封能力Δpmax :

　　顯然 ,盡管實際（jì）中還必須考慮到軸和襯套式 螺旋的加（jiā）工（gōng）誤差、密封的安裝誤差（chà）和空氣（qì）/ 熔體界麵離開螺旋末端距（jù）離的（de）安全限度 ,並因此必須從上式得到的計算值至少應減小 30 % ,但是（shì）上設計的螺旋密封其密封能（néng）力還是遠遠超過所需密封流體的實際壓力值。所（suǒ）以 ,當螺旋密（mì）封按上述參數設計且密封有效長度（dù） l = 100mm 時（shí） ,完（wán）全能夠保證密封達到零泄漏。

　　組合密封實（shí）用效果

　　經過實施改造方案半年多來 ,熔體泵（bèng）運轉狀（zhuàng）態良好 ,泄漏量在較初幾個月幾乎為零 ,目前的泄漏量也小於（yú） 0. 1 kg/ d ,遠遠低於 0. 5 kg/ d 的標準值 ,軸封壽命大大延長 ,消除（chú）了設（shè）備安全運行的隱患 ,從根本（běn）上解決了製約生產的難題（tí）。

　　熔（róng）體泵填料密封失效的根本原因是密封選型 不當（dāng）;經（jīng）過分析（xī）比較和實際應用 ,證明螺旋密封與填料（liào）密封的組合密封是熔體泵（bèng）軸封的優先選擇形式。提出的有關螺旋密封結構參數的設計方（fāng）法是 合理、實用（yòng）的 ,可以應用於類似熔體泵的螺旋密封設計 ,具有重要的（de）工程使用價值。