【摘要】通过叶聚雨烯聚告釜轴封机理及相应的结构、部件的陡造，有效地提高了聚合釜使用的可靠性，减少了检修维护的工作量.降低了材料的消耗量。
【关键词】聚合釜轴封改造聚丙烯填料密封组合密封
中国分类号：TQ052文献标识码：A文章编号：1004—0404(2000)05—0040—02
聚台釜是聚丙烯生产中完成聚台反应的关键设备，其使用性能的影响因素较多，如电机、减速机、轴封、轴、搅拌器等。其中轴封的密封性能影响较大。
1改造前聚台釜轴封使用情况
改造前的聚台釜轴封结构如图1左半部分所示。
上、下填料箱由螺纹连接为一体。上填料箱是一个比较完整的釜用填料密封，有冷却水套和套筒轴承，在上填料和中填料之间装有封油环。封油环的作用是：①保证封油畅通;②使润滑油在轴与封油环之间形成一个高压油环以阻止釜内高压介质向外泄漏;③润滑油进人封油环后上下渗漏，对轴、填料和套筒轴承起润滑和冷却作用。下填料箱的作用是：①收集流下的封油，并通过压力平衡口引人釜内高压丙烯气体，将沉积在底部的封油经出口排出，以防封油进人釜内污染产品;②阻挡、减少釜内粉末聚丙烯串人套筒轴承和填料箱。
原填料箱这样的结构，从理论上是台理的。但是，在实际使用中，中间填料易磨损，套筒轴承及上压盖发热和损坏，下填料箱及下填料压盖螺纹连接松动、脱落，导致填料损耗量大，维修工作量大，严重影响了生产运行。
2轴封的改造
2.1填料密封机理
一般认为，填料密封的机理主要是“油膜效应”和“迷宫效应”。当填料装人填料箱后，压盖对填料沿轴向产生一压紧力，由于填料的弹性，该压紧力使填料产生一定的径向力而与轴紧密接触。当注油器以一定压力向填料注人润滑油(白油)时，轴的转动(55rmin-1)带动润滑油作层流流动，产生很大的流体动力，润滑油在填料与轴接触之间，形成一“剐度”很大的圆柱环油膜，该剐性油膜流体动力大，不易破坏，阻止介质向外泄漏，此即“油膜效应”。叉由于填料与轴接触并不是特别均匀，接触部位便出现“边界润滑”状态，未与轴接触部分凹部形成小油槽，有较厚的油膜，当轴与填料有相对运动时，接触部位与非接触部位组成一道道不规则的迷宫，阻止介质外泄，此即“迷宫效应”填料密封的这两种效应是改进密封性能的出发点。
2.2轴封的改造
2.2.1组合密封的应用
第一阶段改造如图l右半部分，我们先将原来的中间填料取消，用一个内壁加工有若干个环形槽的迷宫套代替。此环形槽迷宫套较之原来填料的优点主要有：①使上部封油环总是定位在封油人口外，保证了润滑油的畅通，保证了上填料、迷宫套、套简轴承等部分的良好润滑和冷却效果;②在转动润滑条件下，环形槽迷宫密封增大了气相介质泄漏的阻力降，有效地降低了气相介质进入上填料的压力，起到了阻尼介质泄漏的作用。
为了充分发挥每一个零件的作用，增大阻力降，提高密封效果，我们在衬套底座和上填料压盖的内壁上也加工了若干个环形槽，通过调整、优化环形槽的形状、零件间隙后.将原来单一形式填料密封改造成了由三个迷宫套和一组填料相结合的组合式密封。它的密封效果与原来的单一式填料密封相比有很大提高现将没有密封作用的中填料去掉改用迷宫套后，釜内高压气体向外泄漏通过轴最座、迷宫套、上填料压盖时，由于通道时宽时窄反复查讹，气流受膨胀压缩多次作用，大部分动能转换为热能损失掉，流速降低，流量减少，最后能泄漏到釜外的气体量很少。同时由于上填料压盖和迷宫套的作用，上填料两端的压差变小，填料与轴之闯不需要大的抱紧力就能起到密封作用，大大地减缓了轴和填料的磨损。
2.22改造取消下填料箱
第一阶段轴封改造重点是改善上填料箱密封性能，未对下填料箱进行大的改造(仅是将下填料压盖螺纹连接改为螺栓连接)。下填料箱的作用，主要是防止轴封内润滑油(白油)流人釜内和阻止釜内粉料上串人套筒轴承。在实际生产使用中，下填料箱的此两种功能并不明显。①由于釜内长期带压，即使是停工时，釜内亦僳有0.3MPa压力，轴封内润滑油主要是往上经过上填料从上压盖处溢出，往下渗漏的很少;往下渗漏的少许自油也只存留在搅拌轴(φl50mm)上或被下填料吸含，很少进入釜内(白油本身不影响聚合反应);②如前所述，下填料箱和下填料压盖经常脱落，无法阻止聚丙烯粉料串人套筒轴承。
鉴于上述原因，第二阶段改造(见图2)取消了下填料箱，取消了压力平衡口和排油口，在上填料箱下端设置下填料和下填料压盖。这一改造的优点是：①缩短了填料箱伸人釜内的长度，将下填料压盖采用螺栓与箱体连接，再不会发生改造前下填料箱、下压盖脱落，使轴承座、套筒轴承直接接触釜内介质的故障②此下填料较之改造前的下填料，具有密封和增大气体外泄阻力降的作用;③下填料增加了封油下漏的阻力，使套筒存有足够的润滑油量。
2.2.3其它改造
为了方便拆装上填料压盖，方便加、换填料，将原来整体的上填料压盖改为用螺栓连接的两半，并衬有带环形槽的铜质内套，以减少摩擦和对轴的损伤。
此外，为了提高套筒轴承的冷却效果，在保证强度的条件下，我们将填料箱体的壁厚减薄，以提高夹套冷却水对套简轴承及填料的玲却效果
3改造效果
改造前，聚合釜轴封每天都需调整、紧压盖，每台釜平均每周加填料3圈，平均2O天需彻底更换填料一次。改造后，轴封密封性能稳定，不需每天调整，每台釜平均每月加填料1圈，填料寿命超过6个月，大多数聚合釜轴封使用一年，密封性能仍很好。
聚合釜轴封的成功改造，大大降低了材料消耗和浪费，降低了检修维护工作量，提高了聚合釜使用可靠性，为聚丙烯生产提供了良好设备基础，保障了生产安全进行。