丙烯酸树脂聚合釜的设计+CAD图纸(3)
西方化学工业公司 135
我国在吸收消化了国外先进技术的基础上，通过坚持不懈的努力与不断创新精神，也已研制开发出了国产化的大型聚合釜及其生产工艺。目前，国内具有代表性的大型聚合釜有无内冷管的105 m3 聚合釜和120 m3 聚合釜、带有8根内冷管的108 m3 聚合釜以及顶伸式搅拌的135 m3 聚合釜等。随着PVC生产规模不断扩大，聚合釜大型化已成为当今主流趋势。但随着技术的不断发展，人们逐渐认识到聚合釜大型化并不等于高效率和高效益化，且随着聚合釜容积的不断增大，因此对聚合釜的控制要求也越来越高[3]。例如温度控制，采用了釜内温度为主参数，夹套入口水温度为副参数的串级、分程调节系统。在组成串级调节系统中，将夹套入口温度到釜内反应温度这条容量滞后较大的通道包含在主回路中。目的是为了消除系统余差，提高调节品质指标，以满足生产需求[4]。
1.2.2聚合釜的密封技术发展
在聚合反应过程中，聚合釜密封问题将直接影响安全生产及生产效率。由于我国的石化工业随着时代的不断进化而一起迅速发展，但伴随着石化工业的发展，生产工艺的条件句并没有得到有效的改善，迫使着往共性能方向发展。搅拌反应釜的反应压力、温度较以往有所升高，石化工业产品的质量、工厂的生产效率以及设备运行的可靠性在很大程度上取决于搅拌轴密封装置的性能好坏。同时，从防止污染以及安全、节能等角度出发，对轴封装置的可靠性、寿命、泄漏量、经济性能、安装文修的方便程度等方面的要求愈来愈高。
填料密封又称压盖密封，低温、低压下的搅拌反应釜的密封往往采用填料密封。填料密封压紧力分布不合理，填料磨耗后不能得到自动补偿[5]。但由于填料密封结构简单、易于制造、安装，因此应用广泛。韩建勇，王平山针对传统填料密封的结构特点与密封原理，分析了对密封填料加载所引起的密封填料受力 的不合理性。从力学的角度对传统填料密封的结构进行了改造，提出了反向加力的新型填料密封结构。此结构在性能上克服了传统填料密封的不足，使得填料密封的原理与结构更为合理，其密封性能和使用寿命都得到了提高[6]。
机械密封最早是1885年在英国以专利形式出现的，1990年开始应用。首次出现的简单的端面机械密封，解决了机械制造业中中转轴密封问题。机械密封因其工作可靠、泄漏量小、使用寿命长、功率消耗少等特点，在反应釜中被广泛应用[7]。机械密封亦称端面密封，由静环和动环组成一对垂直于旋转轴线的端面。该端面在流体压力及补偿机械外弹力的作用下，加上辅助密封的配合，使密封端面紧密贴合并相对滑动，从而防止流体泄漏。由于两个密封端面的紧密贴合，使密封端面之间的交界（密封界面）形成一微小间隙，当有压介质通过此间隙时，形成极薄的液膜，产生阻力阻止介质泄漏。同时端面又得以润滑，由此获得长期密封的效果[8]。何先有[9]采用波纹管机械密封来提高使用寿命，（如图1.1）即上、下波纹管组件与轴套用定位销钉固定,随轴一起运转。波纹管组件的动环端面紧压在静环端面上构成摩擦副起到密封作用。静环仍采用压环紧压在上下箱体上,靠摩擦力防转。以此种方法来提高使用寿命。
由于聚合釜内的反应会长生大量的热量，而且机械密封所处环境温度较高，密封面相互摩擦产生热量，润滑条件差，密封容易处于干摩擦状态。申军煜[10]借鉴干气密封的部分原理，在静环的摩擦面边缘开一周缺口，开口样式如图1.2所示。开缺空主要是利用动环旋转将润滑油带入摩擦副，最大限度地建立起合适的油膜，从而消除干摩擦、半干摩擦状态。从而提高运行周期。
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