張 偉，陳華鋒，段成君，汪雪濤

(合肥通用機械研究院，安徽 合肥 230031)

真空干燥浸漬罐是電力電容器等電器元器件生產(chǎn)過程中的脫水除濕關(guān)鍵設(shè)備，其主要目的是讓處在罐內(nèi)的電容器等產(chǎn)品在高溫（芯溫約100℃，罐溫約120℃）和真空狀態(tài)下脫除水分。該過程中產(chǎn)品加熱溫度的均勻性是提高生產(chǎn)效率及產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵因素。為此在真空浸漬罐內(nèi)增加了循環(huán)風機，在加熱狀態(tài)下（未抽真空時）打開風機，增加罐內(nèi)空氣的流動，使罐內(nèi)產(chǎn)品溫度均勻。

由于罐體要求在高溫和真空狀態(tài)下工作，因此要求風機的密封性良好，以保證罐體的真空泄漏率不超過20Pa·1/s；我國大多數(shù)電容器生產(chǎn)廠家在配置循環(huán)風機時采用在真空罐體外安裝一個密封罩來解決泄漏問題。隨著技術(shù)的進步，磁流體密封逐漸被應(yīng)用，2002年該技術(shù)被首次應(yīng)用在合肥通用機械研究院罐體的頂部循環(huán)風機葉輪與電機之間，密封效果良好。由于在特定的環(huán)境溫度條件下（-40℃～100℃）磁流體才能起到密封效果，當時的使用工況可能會超過100℃。為了解決該問題，在磁流體密封的外側(cè)設(shè)計了冷卻水套來維持密封的溫度條件。該結(jié)構(gòu)在北方雖正常使用多年，但在南方使用時壽命卻大大縮短。

一、故障分析及解決方案

2002年以來，研究院先后給西安數(shù)家大型電力電容器廠制造安裝了近20套真空干燥系統(tǒng)，其真空罐內(nèi)的熱風循環(huán)風機均使用原有的磁流體密封結(jié)構(gòu)（見圖1），至今使用正常。但是2007年為桂林某大型電力電容器廠制造、安裝了15套真空干燥系統(tǒng)，同樣使用了該結(jié)構(gòu)的循環(huán)風機，卻在不到1年相繼出現(xiàn)磁流體密封失效，導致循環(huán)風機不能正常運轉(zhuǎn)。

打開在南方現(xiàn)場密封失效的磁流體封蓋，發(fā)現(xiàn)內(nèi)部有水跡，取下軸承發(fā)現(xiàn)環(huán)形空隙內(nèi)的磁流體已經(jīng)被水污染，磁流體密封失效。經(jīng)檢查外側(cè)的冷卻水套完好無損，無任何滲漏。經(jīng)分析南北方氣候的差異，初步確定是因為南方空氣濕度大，循環(huán)風機停止工作后，磁流體密封外側(cè)的冷卻水套內(nèi)的低溫冷卻水（＜10℃）將磁流體密封裝置附近環(huán)境內(nèi)的水汽冷凝后附著在磁流體密封件表面，在罐體抽真空時滲到磁流體內(nèi)部，從而污染了磁流體，導致其密封失效。

圖1 改進前磁流體密封結(jié)構(gòu)圖

通過以上分析，對原有磁流體密封結(jié)構(gòu)做了改進，見圖2。

1.將冷卻水套內(nèi)的冷凍水改為常溫循環(huán)水，在進水管路上增加一個電磁閥，當罐體溫度＜60℃時關(guān)閉水閥，以防止因磁流體裝置冷卻水套內(nèi)的低溫將附近環(huán)境的水汽冷凝；當罐體溫度≥60℃時開啟水閥，通過循環(huán)水對磁流體進行冷卻，以防止高溫下失磁。

圖2 改進后磁流體密封結(jié)構(gòu)圖

2.在磁流體密封裝置的封蓋與傳動軸間增加一個內(nèi)包骨架旋轉(zhuǎn)軸唇形密封圈，以防止液態(tài)物質(zhì)滲入。

二、效果

1.改進后的磁流體密封循環(huán)風機已經(jīng)在電工行業(yè)的真空環(huán)境下安全穩(wěn)定地運行了多年，沒有出現(xiàn)密封失效情況。

2.真空罐內(nèi)循環(huán)風機使用改進后的磁流體密封傳動，大大延長了使用壽命，減少了維護、檢修時間，提高了生產(chǎn)效率。

[1]徐振石，樊軍等.現(xiàn)代密封技術(shù)介紹[J].現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備，2010(1)7-9.

[2]汪雪濤等.電容器真空干燥用磁力風機的設(shè)計[J].電力電容器與無功補償，2008，29(4).

[3]葛仕福，吳金平，施明恒等.離心風機軸端采用磁流體密封的研究[J].流體機械，2006(2)19-21.