通用設(shè)備類(流體輸送機械機械密封)

通用流體保送機械類——機械密封原理篇泵是各領(lǐng)域運用最廣泛的通用機械之一，其種類、規(guī)格繁多，絕大多數(shù)類型的泵〔磁傳動泵、屏蔽泵除外〕存在一個根本的共性問題__“走漏〞。泵軸封走漏殼體殼體(法蘭〕走漏屬于靜密封問題，容易處理，長期以來，人們主要努力于研討處理泵的軸封走漏問題。導(dǎo)致泵軸封走漏的要素泵本身的構(gòu)造走漏密封的構(gòu)造、資料(選型〕介質(zhì)的影響介質(zhì)外漏泵性能下降最終導(dǎo)致泵〔設(shè)備〕的維修人為要素〔安裝〕影響平安消費為什么旋轉(zhuǎn)軸設(shè)備需求密封泵的軸封構(gòu)造方式泵的密封方式填料密封機械密封磁傳動、屏蔽磁流體密封編制填料成型填料粘稠液體軟填料接觸式機械密封非接觸式機械密封〔干氣密封〕完全無走漏傳統(tǒng)旋轉(zhuǎn)軸設(shè)備的密封方式水環(huán)現(xiàn)代的旋轉(zhuǎn)軸設(shè)備絕大多數(shù)采用機械密封來控制介質(zhì)的走漏量，獲得理想的機封壽命，并到達設(shè)備環(huán)保的要求機械密封的任務(wù)原理作用：在泵、風(fēng)機、攪拌釜等旋轉(zhuǎn)設(shè)備中，機械密封件是用來阻止介質(zhì)沿其旋轉(zhuǎn)軸與殼體之間的縫隙走漏的安裝。根本元件：機械密封至少有一對垂直于旋轉(zhuǎn)軸線且端面相互貼合的密封環(huán)(其中一個安裝在軸上隨軸轉(zhuǎn)動_動環(huán)，另一個安裝在靜止的機殼上_靜環(huán))；輔助部件：相對靜止的輔助密封件；產(chǎn)生使密封環(huán)端面相互貼合的作用力的彈性元件〔或磁性元件〕以及其它傳動部件所組成。由于機械密封在任務(wù)時，起主要密封作用的是在外力〔介質(zhì)壓力和彈彈簧力或磁力〕作用下、兩個相互貼合并相對滑動的密封環(huán)端面，故機械密封也稱為端面密封。機封總是由旋轉(zhuǎn)部件〔黃色部分〕和靜止部件〔橙色部分〕兩大部分組成，兩相對運動的動、靜環(huán)面平面光潔度可達0.9μ，兩面成為密封的主密封面小部分泵送介質(zhì)在兩面之間構(gòu)成動態(tài)液膜，給兩密封面提供光滑和冷卻，對密封的性能和運轉(zhuǎn)壽命有著至關(guān)重要的影響。閉合力〔彈簧力和介質(zhì)壓力〕使兩動，靜環(huán)相互貼合。途徑1–只需擰嚴密封端蓋墊片，此點就能起到密封的作用.途徑2–靜環(huán)O型圈.途徑3–旋轉(zhuǎn)動環(huán)與軸之間的O型圈.途徑4–主密封摩擦幅端面假設(shè)密封面有兩個，項2、3&4X2翻倍.潛在的機械密封走漏途徑單端面集裝式密封-推進式、平衡型設(shè)計非推進式密封推進式密封一切的機封都可分類歸于一種或多種密封類別中。沒有哪種機械密封本身可以說就比另一類要好。但了解他們之間的差別對于我們在特定工況下選擇密封的類型，設(shè)計及維護都至關(guān)重要。F彈簧力+F閉合力–F翻開力=F合力彈簧力平衡直徑閉合力大氣端壓力翻開力非平衡型密封F彈簧力+F閉合力–F翻開力=F合力彈簧力平衡直徑閉合力大氣壓翻開力壓力>150psi或10.3bar平衡型密封單彈簧密封多彈簧密封單彈簧Vs多彈簧單彈簧密封優(yōu)點耐腐蝕不易堵塞構(gòu)造簡單帶U式輔助密封,耐較高壓力多彈簧密封的優(yōu)點較廉價尺寸短壓力載荷更均勻彈簧單彈簧絲徑粗能耐一定量的腐蝕量比較而言，不易被小量的顆?；蚶w維物堵塞密封設(shè)計選型時，要思索密封面的載荷均勻度高軸轉(zhuǎn)速時慎用，彈簧會扭曲變形需求更多的軸向長度每種密封規(guī)格的彈簧沒有通用性彈簧多彈簧密封通常提供應(yīng)動環(huán)面的載荷比單彈簧更均勻各密封規(guī)格之間具有互換性，只是數(shù)量改動軸向長度更短，密封更緊湊由于軸高速產(chǎn)生的離心扭曲變形較小假設(shè)資料選擇不當，彈簧能夠會由于腐蝕呵斥應(yīng)力斷裂或彈力負載變小擋環(huán)動環(huán)靜環(huán)O形圈頂絲推環(huán)彈簧彈簧座規(guī)范密封部件一切的機械密封都含有以下部件：動環(huán)靜環(huán)靜密封彈性補償部件金屬件O型圈Shaft軸靜環(huán)動環(huán)卡環(huán)推環(huán)O型圈盤片彈簧傳動套定位螺絲密封資料資料的選用取決于以下要素:溫度和壓力介質(zhì)特性，特別是腐蝕性或磨蝕性密封型號規(guī)范化陳列方式1單端面機械密封陳列方式2不帶壓雙端面機械密封陳列方式3帶壓雙端面機械密封機械密封的陳列方式機械密封的沖洗方式概述:向雙端面或單端面密封的高壓側(cè)直接注入液體稱〞沖洗〞,普通泵均應(yīng)進展沖洗,沖洗的目的是為了密封、冷卻和光滑.(1)密封密封腔內(nèi)通入與介質(zhì)相容的液體(外循環(huán)),從而到達:1.1、防止高溫,有毒及貴重介質(zhì)從泵腔漏出;1.2、防止含有顆粒的介質(zhì)漏入密封腔內(nèi),磨損密封面;1.3、防止易汽化結(jié)冰的介質(zhì)(如液化氣)漏入密封腔內(nèi)產(chǎn)生氣體.呵斥干摩擦而磨損密封面;1.4、防止易結(jié)晶的介質(zhì)漏入密封腔內(nèi),應(yīng)冷結(jié)晶而磨損密封面;(2)光滑堅持密封面之間有一層液膜起光滑作用;(3)冷卻(3.1)防止高溫介質(zhì)進入密封腔內(nèi);(3.2)導(dǎo)走動環(huán)和靜環(huán)任務(wù)時的產(chǎn)生的摩擦熱.按沖洗液的來源,沖洗普通分自沖洗、外沖洗及循環(huán)沖洗三種1)自沖洗如Plan11,適用于密封腔內(nèi)壓力小于泵出口壓力,大于泵進口壓力,介質(zhì)溫度不高(溫度小于等于800C,不含雜質(zhì)的場所〕.2)外沖洗如Plan32,用于被密封介質(zhì)溫度較高,容易汽化以及雜質(zhì)含量較高的場所,沖洗液壓力要比密封腔內(nèi)介質(zhì)壓力稿0.1-0.2MPa.3)循環(huán)沖洗如Plan52,借助與機封內(nèi)的泵送環(huán)(PumpRing)或虹吸進展封液循環(huán).冷卻密封和密封腔有利于密封腔堅持干凈密封腔底部加小間隙的喉部襯套可使密封腔壓力升高,防止介質(zhì)汽化可使密封腔長期充溢,溫度動態(tài)平衡常用1/8or3/16〞孔板普通情況帶有孔板常用于立式泵上,方便密封腔排氣任務(wù)原理類似APIPLAN11,僅僅循環(huán)的流量和壓差小一些在有磨蝕性的顆粒工況中運用效果不錯,維護密封面(取消孔板).從泵出口經(jīng)換熱器引旁路到密封腔對泵送介質(zhì)冷卻,以防汽化Plan21換熱負載大,效果好,但并不經(jīng)濟.換熱器的管阻損失應(yīng)思索,高粘介質(zhì)不能運用,盤管定期除垢,清洗18-24〞高于軸心線.密封腔和換熱器間的閉式循環(huán)機械密封的陳列方式串聯(lián)背對背面對面機械密封的開展歷程最早在19世紀末期出現(xiàn)機械密封的雛形,構(gòu)造相當簡單，僅由一個橡膠彈性體和金屬〔殼體〕相摩擦。二戰(zhàn)期間,美國開場在化工流程泵上運用機械密封,二戰(zhàn)后,隨著石油化工行業(yè)的迅猛開展，機械密封在西方國家也開展迅速，至70年代，西方國家的煉油行業(yè)的流程泵80%采用機械密封，機械密封的運用范圍也迅速擴展。其構(gòu)造類型、端面資料的運用也迅速添加。我國在50年代末期，開場進展機械密封的研討，至70年代，構(gòu)成了我國的泵用規(guī)范〔JB1472、HG5-748-78〕和釜用〔HG5-751～756-78〕兩大系列機械密封，奠定了我國機械密封行業(yè)的根底。機械密封的分類機械密封的分類方法很多，按運用的主機分類，大致可以分為泵用機械密封、釜用機械密封、透平緊縮機用機械密封、低溫制冷機用機械密封等。按機械密封的作用原理和構(gòu)造分類〔1〕

按密封端面組合分類可分為單端面、雙端面、多端面機械密封，其中雙端面有軸向雙端面和徑向雙端面兩種；〔2〕按密封端面接觸與否分類可分為接觸式、非接觸式機械密封，其中非接觸式機械密封又分為流體動壓式和流體靜壓式兩種；〔3〕按密封端面接受載荷分類可分為非平衡型、部分平衡型、過平衡型機械密封；〔4〕按密封能否裝在腔體內(nèi)側(cè)或外側(cè)，可分為內(nèi)裝式和外裝式機械密封；〔5〕按彈性元件分類，可分為單彈簧、多彈簧、金屬波紋管機械密封；〔6〕按密封流體在密封端面的流向可分為內(nèi)流式、外流式機械密封；〔7〕按補償環(huán)能否隨軸旋轉(zhuǎn)可分為旋轉(zhuǎn)式、非旋轉(zhuǎn)式機械密封；〔8〕按波紋管資料分類，可分為金屬波紋管、橡膠波紋管、聚四氟乙烯波紋管機械密封；〔9〕按密封補償力分類，可分為彈性元件和磁性元件機械密封；還有按運用工況、參數(shù)分類等等。機械密封與填料密封的優(yōu)缺陷類別工程機械密封填料密封密封性能走漏量小大任務(wù)壽命長短摩擦功率小大抗偏擺才干好差調(diào)整情況自動補償不需求調(diào)整需經(jīng)常調(diào)整對軸的磨損對軸根本不產(chǎn)生摩損對軸的摩損大產(chǎn)品構(gòu)造復(fù)雜簡單安裝要求高*低現(xiàn)場維修困難*容易產(chǎn)品本錢高低運轉(zhuǎn)本錢低高泵性能和構(gòu)造導(dǎo)致密封失效的緣由分析失效景象失效原因采取措施失效發(fā)生率泄

漏

量

大泵任務(wù)范圍小，易出現(xiàn)運轉(zhuǎn)不穩(wěn)或汽蝕景象，導(dǎo)致密封任務(wù)異常對影響泵性能的幾何參數(shù)等要素進展實驗分析，提高泵的水力性能和任務(wù)范圍，少泵不在額定工況運轉(zhuǎn)，使轉(zhuǎn)子產(chǎn)生不平衡力矩，導(dǎo)致轉(zhuǎn)子出現(xiàn)跳動或變形提高水力性能的同時，研討泵軸向力和徑向力的影響要素，從構(gòu)造等方面進展實驗分析加以改良以降低其不利影響多泵在運轉(zhuǎn)過程中，出現(xiàn)“抽空〞景象，致使密封環(huán)“干摩擦〞運轉(zhuǎn)、燒壞。采用密封系統(tǒng)，確嚴密封腔內(nèi)一直充溢介質(zhì)多集裝式機械密封集裝式機械密封就是研討提高機械密封可靠性的產(chǎn)物。所謂集裝式機械密封就是經(jīng)過密封自帶軸套和端蓋將單〔雙〕端面機械密封組合在一同，為整體安裝方式，如下圖：泵用“干氣〞密封“干氣〞密封的原理“干氣〞密封：非接觸式氣膜光滑機