外盘管反应锅机械密封的设计原则和注意事项

外盘管反应锅与泵用机械密封相比转速低，所以在密封设计时，由于端面的摩擦、磨损、发热等因素会影响机械密封的寿命，因此应采用润滑和冷却作用好且能与被密封介质相容的润滑油。

高压、大直径的外盘管反应锅用机械密封要重视对密封的润滑及冷却。润滑油的主要作用是减少磨损、减少温度、对振动产生阻尼、形成液膜等。目前所使用的搅拌反应锅多为立式，搅拌轴由顶部进入，密封安装在釜的上部，内顶部大都为气相。因此，不能期望用锅内液体润滑。

在外盘管反应锅机械密封的设计中，对密封环的形状和支承方法，都要加以考虑。静止环由于受釜口法兰尺寸的限制，径向空间一般不会太大。为此，要考虑环的形状、支承方法、密封圈的位置等，使其耐压、变形小，以免压力、热应力变形和不平衡力所产生的变形等，应尽可能使形状对称和简单。

由于压差大，设计成平衡型；介质端密封，由于密封腔内密封流体的作用，在密封端面两侧的压差小，可以设计成非平衡型；但考虑当运行时外盘管反应锅内介质压力或密封腔内密封液压力的不稳定而造成压力波动时也能使用，也应设计成平衡型。

在一些引进装置中，低压工况密封也采用平衡型。这是为了减少端面摩擦热，以免端面液膜蒸发，从而可以获得较长的使用寿命。当釜内压力大于10MPa时，建议采用多级机械密封装置。由于外盘管反应锅大多密封气体，选材上，除考虑介质的腐蚀作用外，还要考虑材料本身无渗漏。

当直径较大时，应采用整体表面复合材料；当压力较高时，宜采用较高的机械强度的高pv值组对材料，当介质压力在10MPa以下时，建议用硬质合金或碳化硅与碳石墨材料组对；当介质压力大于10MPa时，建议用硬质合金与硬质合金、硬质合金与铜合金、碳化硅与铜合金组对。摩擦副材料的选择除考虑压力、圆周速度外，还应与轴径、温度、润滑、冷却方法等条件综合加以考虑。

在达到外盘管反应锅使用要求的前提下，应尽量选择简单的结构形式，这样合理决定结构尺寸，这样可以优化换热设备，增加换热效率，达到能耗的需要。在外盘管反应锅的使用年限内，尽量选择符合要求的材料和适当的腐蚀量，在确认其强度、刚度、稳定性的前提下，选择尽可能小的元件结构尺寸，节省资源。