机械密封的基本结构形式

1.2 磁流体密封

采用传统的机械填料密封方法，在使用初期效果较好。长期使用后，由于反应釜内的压力和搅拌器工作偏摆会造成密封填料的磨损，密封微现象问题始终存在。而反应釜内常常是一些有毒或有害的化学气液体,溢出到大气中将污染环境和损害人体健康。近年来，磁流体密封技术的出现为解决该问题提供了一种新的思路。张宝忠[11]等对磁流体密封技术在反应釜中的应用进行了分析，得出磁流体密封技术的密封机理决定了磁流体密封的技术特点，由于磁流体密封技术是一种液体接触密封，其很好的气、液密封性能及工作时的非接触性,彻底消除了传统机械密封因磨损而造成的微泄漏问题，在化工反应釜中的应用具有一定的优势。磁流体密封结构如图8所示

磁流体也称铁磁流体。它是由载体液、导磁粒子和活化剂混合而成的磁性流体。磁场中的磁性流体受到磁场力的作用，在无外力作用时，磁性流体将保持在磁场最强的区域内。在外力作用下，磁性流体的位置和形状将发生变化，引起磁

场力的变化，磁场力与外力相平衡，使磁性流体处于新的平衡状态。磁性流体密封就是利用了这一原理。徐兵[12]等重点研究工作压力和转轴偏摆情况下的磁流体动态密封技术，构建了磁流密封体动力学模型，探讨了磁流体密封中磁场计算方法和磁流体齿形密封结构参数。得出磁流体密封的选用，要综合考虑轴的转速、轴的长径比、励磁线圈电流大小及磁极对数等众多因素，同时增加机械填料密封对提高密封耐压是有效的。

                  图8 磁流体密封结构

磁流体机械密封的特点是：

(1)能实现真空的封闭密封，几乎无泄漏，密封效好。

(2)适用于气、液体的防漏密封，特别是灰尘和湿气的排除密封。

(3)结构简单、制造容易、成本低、可靠性好。

(4)应性适高，可用于传输速度小于20m/s的旋转轴密封运动，输出扭矩范围广。 

(5)密封压差受限，不适合于内外压差较大的密封，不适合直线移动的机械密封。

参考文献

[1] 魏文浩，刘晨光．可用于制备均匀海藻酸钠微球的新型搅拌桨设计[J]．设备与分析，2013．46(2):176-178.

[2] 孙会，潘家祯．新型内外组合搅拌桨的开发及流场特性化工进展[J]．机械工程学报，2007. 43(11):56-62.

[3] 秦青，张敏革，林兴华，明岩. 新型双螺杆锚式桨的设计及搅拌流场模拟

[J].沈阳理工大学学报, 2016, 35(1):77-84.

[4] 王平玲,沈惠平,张锁龙.一种高效节能型轴流式搅拌桨的研究和设计[J].煤　矿机械,2006,27(11):23-26.

[5] D.A. El-Gayar et al. Intensification of the rate of diffusion controlled catalytic and electrochemical reactions in a new stirred tank reactor with a multi cylindrical blade impeller[J]. Chemical Engineering Research and Design, 2016: 607-617.

[6]Nataša Lj. Lukić, et al. Enhanced mass transfer in a novel external-loop airlift reactor with self-agitated impellers[J]. Biochemical Engineering Journal, 2017: 53-63.

[7] 赵龙，范林，黄兴华.内融冰盘管式蓄冰槽结构参数优化及其对性能的影响[J].流体机械，2000，54-56.

[8] 周俊超,车圆圆,吴可君,毕纪葛,何潮洪．基于CFD模拟的强放热反应釜盘管空间排布的优化设计[J]．高校化学工程学报，2015，29(1):27-34．

[9] 方德明,陈涛,杨象岳,李顺荣,李伟忠,刘延雷,余兵.基于CFD流场分析的反应釜搅拌器结构改进[J].轻工机械,2014，32(2):95-101．