磁流体密封技术及在反应釜中的应用

收稿日期!"$$!($#($!磁流体密封技术及在反应釜中的应用

张宝忠

!宁波职业技术学院工学院"浙江宁波%#;*$$

摘要!通过对磁流体及磁流体密封原理的分析与研究#给出了结构设计方法#对其在反应釜中的应用进行了分析$关键词!磁流体%密封%设计%反应釜

中图分类号!=Y!""文献标识码!Y"文章编号!$";!($#;$!"$$!"

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""磁流体也称铁磁流体$它是由载体液’导磁粒子和活化剂混合而成的磁性流体$磁流体机械密封的特

点是&!#"能实现真空的封闭密封#几乎无泄漏#密封效果好%!""适用于气’液体的防漏密封#特别是灰尘和湿气的排除密封%!%"结构简单’制造容易’成本低’可靠性好%!!"应性适高#可用于传输速度小于"$-(I的旋转轴密封运动#输出扭矩范围广#因为转轴直接带动启闭件#比非接触密封中的磁传动密封技术要好得多$磁传动密封是利用磁耦合力间接带动启闭件#由于磁耦合力的局限#限制了输出扭矩的范围%!;"密封压差受限制#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$

反应釜密封主要是对反应釜搅拌轴的密封$搅拌

轴下端伸入釜内部分悬臂很长#工作时摆动很大#无

论是采用轴向密封还是端面密封#都常引起静环[型圈被挤坏%传动销被扭弯或扭断%动环由于卡死失去浮动性等密封失效事故$反应釜内常常是一些有毒或有害的化学气液体#溢出到大气中将污染环境和损害人体健康$

磁流体密封由于其很好的气’液密封性能及工作

时的非接触性#在化工反应釜中的应用具有一定的优

势$

#"磁流体及磁流体密封

直径为纳米级!#"#$3-"的导磁体粒子#表面包覆一单分子层的活化剂#悬浮在载体液中#如图#所示$

导磁粒子通常用磁铁矿’锰或特种合金等磁性材

料制造$活化剂包覆在导磁表面以防止导磁粒子之间相互吸附#使导磁粒子高度分散在载体液中#形成稳定的胶体状态$即使在重力’离心力或强磁场的长期作用下悬浮其中的导磁粒子也不会发生团聚现象并能保持磁性的稳定$

磁流体密封是通过磁场把磁流体保持在静止元件和旋转元件之间的间隙内#如图"所示$磁极导磁性能良好#磁极和转轴之间为密封间隙#磁流体被牢牢地吸在密封间隙内#形成液体[型密封环$此间隙被磁流体封闭密封$当轴旋转时液体附着在磁极和轴表面#当达到一定转速时环被环向剪断#并保持在原位#形成动密封$

典型的磁流体密封结构如图%所示

图%"磁流体密封结构作为密封用的磁流

体在化学性能上应该是

惰性的#在密封条件下

不易气化蒸发#因为当

磁流体气化后#密封即

失效$通常磁流体用来

分隔两个充气空间或一

个充气空间与一个抽空

空间$因此磁流体还必须与所密封的液体有

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润滑与密封

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