Preview

CHEMICAL MANUFACTURING FIRE SAFETY INCREASING BY USING OF MAGNETIC FLUID SEALS OF MIXERS SHAFTS

Abstract

The most fire dangerous in the chemical industry is connected with the chemical reactors. Chemical reagents leaking from chemical reactor can cause fire or explosion. Therefore, mixers rotating shafts of chemical reactors sealing is an important task. Mechanical seals used for this purpose operate with the leakages that decrease fire and explosion safety. Magnetic fluid seals have absolute leak tightness, low friction torque, no wear, long service life and ease of maintenance. Chemical reactors seals should operate reliably when exposed to corrosive environments, high temperature (up to 400 °C), about 1 mm axial and radial shaft runouts. The results of the research showed that the magnetic nanofluid type F1-20 (based on the organofluorine liquid) is resistant not only to the hexane, chloroform, toluene, acetone, ethyl acetate, but such potent solvents as N,N-dimethylformamide and tetra-hydrofuran. Also, magnetic nanofluid type F1-20 successfully passed the temperature test for 300 hours at 150 °C. To limit the aggressive environment influence on magnetic fluid seal parts the seal with a protective element in the form of a reverse type hydraulic valve has been designed. It is proposed to install magnetic fluid seal in special rubber bushings to compensate shaft runout. Designed special magnetic system allows to isolate the permanent magnet from the aggressive environment. Special magnetic system also permits to regulate magnetic induction in the seal air gap to obtain optimal performances and the magnetic fluid durability. The investigations allowed us to develop new design of magnetic fluid seals for mixers shafts 95 and 110 mm diameter of chemical reactors 6 and 10 m3. Designed seals were made and installed on chemical reactors of paint production company "Lakokraska" (Yaroslavl). Installed magnetic fluid seals eliminated reactants leakages and as a consequence increased fire and explosion safety of the production.

About the Authors

M. S. Saykin
Ivanovo State Power Engineering University named after V. I. Lenin
Russian Federation


A. V. Toporov
Ivanovo Institute of State Fire Service of Emercom of Russia
Russian Federation


E. A. Toporova
Textile Institute of Ivanovo State Polytechnic University
Russian Federation


References

1. Мельник В. А. Торцовые уплотнения валов: справочник. - М.: Машиностроение, 2008. - 320 с.

2. Орлов Д. В., Михалев Ю. О., Мышкин Н. К. и др. Магнитные жидкости в машиностроении / Под ред. Д. В. Орлова, В. В. Подгоркова. - М. : Машиностроение, 1993. - 272 с.

3. Курченков А. /.Магнитные жидкости - новый эффективный материал // Механизация и автоматизация. - 1990.-№4. - С. 34-35.

4. Патент на полезную модель 113325 Российская Федерация, МКИ F16J 15/54. Магнитожидкостное уплотнение / Сайкин М. С., Морозова Д. Ю., Федорова О. Е. - Опубл. 10.02.2012 г., Бюл. № 4.

5. Пятин Ю. М. Постоянные магниты : справочник. - М. : Энергия, 1980. - 488 с.

6. Сайкин М. С. Особенности выбора постоянных магнитов для магнитожидкостных герметизаторов технологического оборудования // Вестник научно-промышленного общества. - М. : Изд-во "АЛЕВ-В", 2004. - Вып. 7. - С. 15-19.

7. Томашов Н. Д., Чернова Г. П. Теория коррозии и коррозионностойкие конструкционные сплавы. - Л. : Химия, 1988. - 460 с.

8. Сайкин М. С., Бобко Л. А. Особенности выбора конструкционных материалов и магнитных жидкостей для МЖУ химических аппаратов // Тезисы докладов Международной научно-технической конференции "Состояние и перспективы развития электротехнологии", VI Бенардосовские чтения. - Иваново, 1992. - С. 132.

9. Журавлев В. Н., Николаева О. И. Машиностроительные стали : справочник. -М.: Машиностроение, 1992.-480 с.

10. Константинов В. В. Магнитная технологическая оснастка. - М. : Энергия, 1974. - 367 с.

11. Сайкин М. С. Особенности конечно-элементного моделирования электромеханических магнито-жидкостных герметизаторов // Сборник докладов научного семинара, посвященного 200-летию открытия электрической дуги В. В. Петровым и 160-летию со дня рождения Н. Н. Бенардоса "Электротехника и прикладная математика". - Иваново, 2003. - С. 42-44.


Review

For citations:


Saykin M.S., Toporov A.V., Toporova E.A. CHEMICAL MANUFACTURING FIRE SAFETY INCREASING BY USING OF MAGNETIC FLUID SEALS OF MIXERS SHAFTS. Pozharovzryvobezopasnost/Fire and Explosion Safety. 2015;24(1):55-60. (In Russ.)

Views: 364


Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 0869-7493 (Print)
ISSN 2587-6201 (Online)