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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】