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磁流體密封性能

作者: 百度百科 來源: 百度百科 時間:2016年12月23日
  1、適用壓力范圍

  磁流體密封采用的是多級結構共同分擔壓力,但又不可能無限制的增加級數來達到密封壓力的提高,而是多采用提高磁流體的性能,或是在結構上、磁路設計方面進一步合理來達到一定的承壓能力。一般磁流體密封使用壓力范圍在0.5MPa以下,負壓可達1.3×10-4Pa汞柱,特殊還可提高。我們在實驗室研究它的密封壓力時,其穩定狀態下達到0.87MPa,這是在軸向尺寸和密封級數受到限制情況下獲得的。這就是說磁流體密封適合在低壓至高真空情況下使用,密封的兩側都可以承受正壓或者負壓,沒有方向性要求。

  2、適用溫度

  磁流體密封裝置一般都設有水泠卻,用于保障磁流體總是處在常溫狀態下工作,單晶爐內晶體溫度在1400℃左右,密封裝置在正常冷卻的情況下,工作良好,未受到影響。在設有溫度調節裝置時,磁流體密封一般可在-20℃至75℃范圍內使用,超過此范圍將降低密封的使用壽命

  3、線速度

  磁流體密封線速度為0~100m/s,即不僅在低速下能正常工作,高速下同樣能達到滿意的密封效果。我們在1984年研制的磁流體密封裝置就在化工行業上的設備得到應用,其中轉速達到8000轉/分,在真空條件下使用。而其它形式密封是很難做到的。這是因為磁流體密封屬于非接觸式密封,超高速度下,摩擦發熱不大,并且沒有磨損,功率損耗就很小,相對振動和噪聲也較小。

  4、泄漏率

  磁流體密封裝置是多級密封。前面接觸介質壓力的幾級密封,負責分擔全部壓力,后面幾級密封處于“待命”狀態,未參加密封,已無壓差,所以介質的泄漏率近似是零,在用氦質譜檢漏儀進行檢查時,無任何泄漏反應,這方面其它形式密封是無法做到的。單晶爐在生產過程中,就是在真空或氬氣保護下進行的,用磁流體密封兩個旋轉部件,大大降低了整臺設備的漏氣率,確保了產品質量。

  5、維護方面

  磁流體密封比接觸式密封如機械密封、填料密封、油封等維護量小得多,因為磁流體密封壽命長。北京某單位從1985年陸續購買美國某公司單晶爐5臺,一直使用生產單晶硅,一般情況下,沒有任何維護工作。只有其中1臺1987年使用的單晶爐中籽晶桿密封在1991年發生泄漏而影響到整臺設備無法繼續工作。我62半導體技術 1997年4月第2期們檢查此密封裝置,因為外表面沒有磁流體補充孔,只好將密封裝置全部拆開,磁流體已經很少,無法承受壓差,其它零部件完好,通過加進一部分我們制造的真空用磁流體后,密封安裝又繼續投入使用,至今情況很好。這些年還給其他單位的單晶爐用的磁流體密封進行檢修,也主要是為密封補充磁流體。因此,磁流體密封在正常使用中,無需保養維修或更換零部件,根據使用情況可補充磁流體。

  6、密封尺寸

  磁流體密封從結構圖中可以看到,主要零件是磁極和磁鐵。這兩個零件結構的不同設計,整個密封裝置的尺寸,軸向或是徑向可以限制在很小的范圍,來適應機器設備密封處尺寸的需要。再有當密封處的外型尺寸很大,如大型設備的旋轉軸或是儀器上微細軸上的密封,用磁流體密封都是能夠勝任的。

  磁流體密封還有一些優點,表1就磁流體密封和其它形式密封的特性做一比較。綜上所述,當在某一設備所使用的密封不僅僅能封住介質壓力,還要在密封的泄漏量,穩定性、使用壽命、維修量、功耗等方面加以認真考慮,再確定應用何種形式密封。單晶爐上選用磁流體密封,就是依據這些特性,達到了很好的密封效果。
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