機(jī)封原理及常見沖洗方案介紹

機(jī)械密封原理及常見沖洗冷卻(lěngquè)方案介紹1孫樹杰精品資料2一、密封(mìfēng)原理和特點(diǎn)1.結(jié)構(gòu)(jiégòu)機(jī)械密封原理和基本結(jié)構(gòu)型式（1）組成精品資料3（2）固定(gùdìng)緊定螺釘把彈簧固定(gùdìng)在軸上靜環(huán)的周向固定(gùdìng)：靜環(huán)上開槽，然后通過防轉(zhuǎn)銷與靜環(huán)座固定(gùdìng)。而靜環(huán)座又與設(shè)備聯(lián)在一起。精品資料42.密封(mìfēng)原理機(jī)械密封主要是將較易泄漏的軸向密封改為不易泄漏的端面密封。如圖所示，當(dāng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)了彈簧座、彈簧壓板、動(dòng)環(huán)等零件一起轉(zhuǎn)動(dòng)，由于彈簧力的作用使動(dòng)環(huán)緊緊壓在靜環(huán)上。軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，動(dòng)環(huán)與軸一起旋轉(zhuǎn)，而靜環(huán)則固定(gùdìng)在座架上靜止不動(dòng)，這樣動(dòng)環(huán)與靜環(huán)相接觸的環(huán)形密封面阻止了介質(zhì)的泄漏。精品資料5機(jī)械(jīxiè)密封一般有四個(gè)密封處：A、動(dòng)環(huán)與靜環(huán)之間的密封(mìfēng)——?jiǎng)用芊?mìfēng)B、動(dòng)環(huán)與軸或軸套之間的密封——相對(duì)靜密封C、靜環(huán)與靜環(huán)座之間的密封——靜密封D、靜環(huán)座（壓蓋）與設(shè)備之間的密封——靜密封機(jī)械密封的主要特點(diǎn)主是密封面為垂直于旋轉(zhuǎn)軸線的端面。ABCD精品資料63.基本(jīběn)構(gòu)件（1）動(dòng)環(huán)和靜環(huán)材料較好的耐磨性，能有減摩作用（即f要小）良好的導(dǎo)熱性，把摩擦熱及時(shí)傳出孔隙率小，結(jié)構(gòu)緊密，以免介質(zhì)在壓力下有滲透。動(dòng)、靜環(huán)是一對(duì)(yīduì)摩擦副，它們的硬度各不相同。一般動(dòng)環(huán)的硬度比靜環(huán)的硬度大。動(dòng)環(huán)的材料可用鑄鐵、硬質(zhì)合金、高合金鋼等，在有腐蝕介質(zhì)的條件下可用不銹鋼或不銹鋼表面（端面）堆焊硬質(zhì)合金、陶瓷等；靜環(huán)的材料可用鑄鐵、磷青銅、巴氏合金等，也常用浸漬石墨或填充聚四氟乙烯。精品資料7優(yōu)點(diǎn)(yōudiǎn)密封可靠，在一個(gè)較長的使用期中，不會(huì)泄漏或很少泄漏；使用壽命長，正確選擇摩擦副材料和比壓的機(jī)械密封可用2—5年，最長的達(dá)9年；維修周期長，在正常工作的情況下，不需要維修；摩擦功率消耗少；軸或軸套不受磨損(mósǔn)；對(duì)旋轉(zhuǎn)軸的振擺和軸對(duì)殼體孔的偏斜不敏感；適用范圍廣，能用于低溫、高溫、高真空、高壓、各種轉(zhuǎn)速以及各種腐蝕、易燃、易爆、有毒介質(zhì)的密封。4.機(jī)械密封的優(yōu)缺點(diǎn)：（與軟填料密封比較）缺點(diǎn)結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，對(duì)制造加工要求高；安裝與更換比較麻煩，要求工人有一定的安裝技術(shù)水平；發(fā)生偶然事故時(shí)，處理比較困難；一次性投資高。精品資料8比較軟填料密封機(jī)械密封泄漏量180～450ml/h一般為軟填料密封的１％摩擦功率損失機(jī)械密封為軟填料密封的10～50％軸磨損有磨損，用久后要更換幾乎無磨損維護(hù)及壽命要經(jīng)常維護(hù)，更換填料，個(gè)別情況每班換一次壽命很長，很少需要維修高參數(shù)高壓、高溫、高真空、高轉(zhuǎn)速、大直徑密封不能解決可以加工及安裝加工要求一般，填料更換方便動(dòng)、靜環(huán)表面粗糙度及平直度要求高，不易加工，成本高，裝拆不便對(duì)材料要求一般動(dòng)、靜環(huán)要求較高機(jī)械(jīxiè)密封與填料密封的比較精品資料9軸密封(mìfēng)流體泄漏(xièlòu)環(huán)境泵體填料密封泄漏示意填料函壓蓋填料精品資料10Shaft流體(liútǐ)流動(dòng)泄漏(xièlòu)環(huán)境

泵體機(jī)械密封泄漏示意精品資料11配合(pèihé)環(huán)（靜環(huán)）補(bǔ)償(bǔcháng)環(huán)（動(dòng)環(huán)）輔助密封“O”環(huán)機(jī)械密封示意圖精品資料12流體在兩個(gè)(liǎnɡɡè)面之間充當(dāng)潤滑劑的過程密封(mìfēng)端蓋泵腔工藝流體微量的泄漏在大氣側(cè)蒸發(fā)

補(bǔ)償環(huán)（動(dòng)）配合環(huán)（靜）精品資料13密封(mìfēng)端蓋泵腔沒有流體或者(huòzhě)干運(yùn)轉(zhuǎn)補(bǔ)償環(huán)（動(dòng)）配合環(huán)（靜）沒有潤滑干運(yùn)轉(zhuǎn)導(dǎo)致過熱精品資料14機(jī)械密封的摩擦副就是動(dòng)環(huán)和靜環(huán)，其端面貼緊且一個(gè)(yīɡè)靜止，一個(gè)(yīɡè)旋轉(zhuǎn)，它們之間存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)，所以會(huì)產(chǎn)生摩擦和磨損，同時(shí)會(huì)伴有熱量的產(chǎn)生。前面已經(jīng)討論過，如果摩擦產(chǎn)生的熱量越多，密封的工作PV值就越大。當(dāng)然摩擦熱除與PV值有關(guān)外，還與摩擦系數(shù)及端面面積有關(guān)。冷卻(lěngquè)、沖洗與安裝、使用精品資料15熱量的傳遞有三種方式(fāngshì)：對(duì)流、間壁導(dǎo)熱、輻射。顯然機(jī)械密封端面的摩擦熱就是以這三種方式(fāngshì)傳遞出去的。如果密封環(huán)向周圍散失的熱量與產(chǎn)生的摩擦熱相平衡，則可得到一個(gè)穩(wěn)定的溫度值。對(duì)于普通機(jī)械密封，泄漏量較小，它帶走的熱量可以忽略，那么摩擦熱主要是由軸導(dǎo)入動(dòng)靜環(huán)，再由動(dòng)靜環(huán)傳給周圍介質(zhì)。精品資料16如果密封環(huán)材料的導(dǎo)熱性差，介質(zhì)溫度又高，或PV值比較高的情況下，端面間的大量熱量不能及時(shí)導(dǎo)出，必然引起端面溫度急劇上升。其結(jié)果可能造成端面間液膜汽化，惡化潤滑條件，甚至完全處于干摩擦狀態(tài)，這不僅使磨損加劇，還會(huì)導(dǎo)致密封環(huán)的熱裂、變形等等。因此只是依靠選擇耐高溫、導(dǎo)熱性好的密封環(huán)材料或僅從結(jié)構(gòu)上考慮，都很難達(dá)到預(yù)期的效果。合理的方法就是(jiùshì)強(qiáng)化冷卻，使端面摩擦熱及時(shí)導(dǎo)出。使端面冷卻的方式主要有三種：精品資料171、端面(duānmiàn)直接冷卻將密封介質(zhì)從系統(tǒng)中高于密封腔壓力處引出，通過接管(jiēguǎn)引入密封腔，對(duì)于密封介質(zhì)的溫度高或含固體粒子的場(chǎng)合，可在管路上設(shè)置冷卻器或過濾器，使進(jìn)入密封腔內(nèi)的介質(zhì)凈化并降低溫度。(1)閉路自沖洗（圖a）精品資料181、端面(duānmiàn)直接冷卻將密封腔內(nèi)的介質(zhì)引入主機(jī)低壓側(cè)，使介質(zhì)通過密封腔進(jìn)行自循環(huán)而帶走摩擦熱（圖b），這種方法適用于密封腔壓力(yālì)與主機(jī)工作壓力(yālì)比較接近的場(chǎng)合。(2)反向自沖洗精品資料191、端面直接(zhíjiē)冷卻將介質(zhì)從高壓側(cè)引出(yǐnchū)，流經(jīng)密封腔進(jìn)行沖洗后流回主機(jī)吸入側(cè)（圖c），這種沖洗冷卻效果優(yōu)于前兩種。(3)貫通自沖洗精品資料201、端面直接(zhíjiē)冷卻利用(lìyòng)其它壓力源將沖洗冷卻液注入密封腔內(nèi)（圖d）。沖洗液應(yīng)為低溫、清潔液體，并且少量?jī)?nèi)漏與密封介質(zhì)相混在工藝上必須是允許的，沖洗液壓力應(yīng)比密封介質(zhì)壓力大0.05~0.1Mpa。對(duì)于高溫或含固體顆粒的介質(zhì)，效果較好。(4)內(nèi)沖洗精品資料211、端面(duānmiàn)直接冷卻在密封腔內(nèi)的一段軸上裝上小型動(dòng)力元件，使密封腔內(nèi)介質(zhì)進(jìn)行局部循環(huán)(xúnhuán)，或在旋轉(zhuǎn)環(huán)外周開槽同樣能直到泵送作用。(5)局部循環(huán)沖洗精品資料222、靜環(huán)背部(bèibù)冷卻從靜止環(huán)背部將清水、油等冷卻液直接引入密封(mìfēng)環(huán)內(nèi)表面的一種冷卻方法又稱為急冷法、外沖洗法。冷卻效果好，但冷卻水硬度高時(shí)產(chǎn)生的無機(jī)物水垢在軸上沉積，會(huì)影響動(dòng)環(huán)密封(mìfēng)圈的浮動(dòng)性，可能會(huì)引起密封(mìfēng)失效。精品資料233、間接(jiànjiē)冷卻冷卻液不直接與密封面接觸(jiēchù)，其效果沒有直接冷卻效果好，但對(duì)冷卻液要求不高。常用靜環(huán)外周冷卻精品資料24公司常用機(jī)械密封冷卻(lěngquè)方案簡(jiǎn)介精品資料25方案(fāngàn)描述從泵出口經(jīng)節(jié)流孔板對(duì)密封進(jìn)行沖洗。精品資料26方案描述從密封(mìfēng)腔經(jīng)節(jié)流孔板至泵入口的再循環(huán)。精品資料27方案描述密封沖洗通過節(jié)流孔板從泵出口(chūkǒu)并再次循環(huán)至泵入口。精品資料28方案描述從泵出口(chūkǒu)經(jīng)節(jié)流孔板和冷卻器對(duì)密封進(jìn)行沖洗。精品資料29方案描述從外部清潔源對(duì)密封(mìfēng)進(jìn)行沖洗。精品資料30方案描述從泵出口(chūkǒu)經(jīng)旋液分離器和冷卻器對(duì)密封進(jìn)行沖洗。精品資料31方案(fāngàn)描述流經(jīng)封液罐的無壓緩沖液循環(huán)。流體通過雙封中的泵效環(huán)驅(qū)動(dòng)循環(huán)。采用(cǎiyòng)原因外側(cè)密封作為主密封的安全后備。零至極低的