機械密封為什么要用輔助設(shè)施?

在流體機械中(如泵、壓縮機、攪拌釜和離心機等),工作條件最苛刻的部件要算機械密封。像推力軸承那樣承受軸向力；像換熱器那樣把產(chǎn)生的熱量導(dǎo)出。在高溫、高壓、易腐蝕等部位實現(xiàn)靜密封已經(jīng)比較困難，要求在高速旋轉(zhuǎn)中，在幾毫米寬的密封端面上實現(xiàn)動密封就更加困難了。為了解決這個棘手的問題，經(jīng)過長期的實踐，人們找到了兩個途徑：一是從密封的結(jié)構(gòu)和材料入手，使其適應(yīng)苛刻的工作條件。這種做法花費的代價較高，盡管如此，仍不能從根本上解決問題。一旦密封失效，后果嚴(yán)重。另一途徑是通過輔助設(shè)施改善工作環(huán)境。目前，實際工作中不用任何輔助設(shè)施的機械密封實屬罕見。如高壓使用的串聯(lián)機械密封以及高溫泵的機械密封等都必須采用相應(yīng)的輔助設(shè)施。通過輔助設(shè)施，將某些苛刻的工作環(huán)境改變?yōu)槊芊饽芙邮艿?，使機械密封的效果大大提高，使用范圍更加寬廣。機械密封工作中產(chǎn)生的摩擦熱，使密封端面溫度升高，如不采取相應(yīng)的設(shè)施，會產(chǎn)生許多不良后果。
1)溫度升高使密封端面間液膜汽化，磨損加劇，使密封失效；
2)溫度升高使動靜環(huán)產(chǎn)生熱變形，泄漏增大、磨損加劇；
3)溫度升高也加劇了介質(zhì)對機械密封的腐蝕；
4)溫度升高使輔助密封圈老化、變質(zhì)而失效；
5)溫度升高，浸漬合成樹脂的石墨，因樹脂碳化而性能下降，浸金屬的石墨環(huán)，因金屬熔化而泄漏。
由此可見，不允許的溫升是機械密封的大敵。輔助設(shè)施的目的在于：減少這種人們不希望的溫升，保持密封端面間的良好潤滑狀態(tài)，使機械密封各零件良好，正常地工作；在易汽化介質(zhì)中，保證密封腔中的壓力，使之不汽化；在低溫泵的密封中可起到保溫和供熱的作用；對于有固體顆粒出現(xiàn)的結(jié)晶和強腐蝕介質(zhì)的密封，還能保持密封不受損害。因此，有的國家把輔助系統(tǒng)稱為保護系統(tǒng)。1983年中國石化總公司組織了對七大石化企業(yè)的機泵密封調(diào)查認(rèn)為：“國外引進的離心泵和壓縮機的軸封，根據(jù)不同條件都帶有不同的輔助設(shè)施。實踐證明，往往結(jié)構(gòu)合理，材料良好而忽視了輔助設(shè)施，造成困難的工作條件，導(dǎo)致密封早期失效。反之.有些場合的結(jié)構(gòu)和材料還不足以滿足工作條件的要求，采用有效的輔助設(shè)施，結(jié)果促使密封滿足了工作條件的要求，順利地運轉(zhuǎn)”。
有的機械密封工作溫度、壓力和速度等不太高，不用輔助設(shè)施也可以工作。但是，從密封的穩(wěn)定性和使用壽命的觀點考慮，采用輔助設(shè)施是有利的。因此，應(yīng)當(dāng)把輔助設(shè)施看成是機械密封的組成部分，根據(jù)不同的工作條件，采用不同的輔助設(shè)施。國際上通用的美國石油學(xué)會標(biāo)準(zhǔn)(離心泵API610),對此都做了具體的規(guī)定。正確、合理地選用輔助設(shè)施，不僅對密封的穩(wěn)定性而且對延長使用壽命都有重要意|義；對安全生產(chǎn)以及對減少漏損、減少維修工作量和降低』產(chǎn)成本有一定的作用，必須給予足夠的重視。
輔助設(shè)施有人稱為密封循環(huán)保護系統(tǒng)，或簡稱為密封系統(tǒng)或保護系統(tǒng)。