轴封装置在菌种发酵罐中设计与应用

菌种发酵罐中搅拌轴的密封为动密封，这是由于搅拌轴是转动的，而菌种发酵罐顶盖是固定静止的，两个构件之间具有相对运动。对动密封的基本要求是密封要可靠并且结构要简单，使用寿命要长。轴封的作用是使罐顶或罐底与轴之间的缝隙加以密封，防止菌体培养过程中泄漏和污染杂菌。轴封有填料函式和机械式两种，最普遍的轴封是机械式轴封。
机械轴封将较易泄漏的轴面密封形式改变为较难渗漏的端面（径向）轴封，故又称端面式轴封。其主要结构为：摩擦副，即动环和静环；弹簧加荷装置；辅助密封圈（动环密封圈和静环密封圈。）它是靠弹性元件（弹簧、波纹管）及密封介质压力在两个精密的平面（动环和静环）间产生压紧力，相互贴紧，并作相对旋转运动而达到密封。
双端面机械轴封装置的设计要求如下。
1、动环和静环应使摩擦副（摩擦副即动环和静环）在给定的条件下，负荷最轻、密封效果最好、使用寿命最长。为此，动静环材料均要有良好的耐磨性，摩擦因数小，导热性能好，结构紧密，且动环的硬度应比静环大。通常，动环可用碳化钨钢，静环用聚四氟乙烯。且端面宽度要适中，若太宽则冷却和润滑效果不好，过窄则强度不足易损坏。静环宽度一般为3~6mm，轴径小则取下限，轴径大则取高值。同时，动环的端面应比静环1~3mm。
对于装在罐内的内置式端面轴封的端面比压约为0.3~0.6MPa，弹簧比压为0.05~0.25MPa；外置式弹簧比压应比介质大0.2~0.3MPa，对气体介质，端面比压可适当减少但须大于0.1MPa。应根据所需要求的压紧力选择计算弹簧的大小及根数，一般小轴用4根，大轴用6根。
2、弹簧加荷装置此装置的作用是产生压紧力，使动静环端面压紧密切接触，以确保密封。弹簧座靠旋紧的螺钉固定在轴上，用以支撑弹簧，传递扭矩。而弹簧压板用以随压紧力，压紧静密封元件，转动扭矩带动动环。当工作压力为0.3~0.5MPa时，采用2~2.5mm直径的弹簧，自由长度20~30mm，工作长度10~15mm.
3、辅助密封工作辅助密封元件有动环和静环的密封圈，用来密封动环与轴以及静环与静环座之间的缝隙。动环密封圈随轴一起旋转，故与轴及动环是相对静止的。静环密封圈是完全静止的。常用的动环密封圈为“O”形环，静环密封圈为平橡胶垫片。

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浏览:次  发布:2014-04-02 09:02 【关闭窗口】