机械密封要点(ppt)
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机械密封培训
简单的说,机械密封就是: 1. A wearable, stationary, primary sealing element 一个耐磨,静止的密封件 2. A wearable, rotating, primary sealing element
一个耐磨,旋转的密封件 3. A secondary sealing element
Separation 分离面
Lubricant润滑剂
Magnified Surface B放大面
Heat热量
Process Fluid Acts as Lubricant Between Faces流体在两个面之间
充当润滑剂的过程
Pump Housing 泵腔
Gland密封端盖
Process Fluid 工艺流体
Primary Ring补偿环
Snap Ring卡环
Anti-X Ring 挡环 O-Ring O型圈
Disk推环 Springs弹簧
Retainer传动套 Set Screw定位螺丝
Seal
O-Ring O型圈
Mating Ring 配合环
பைடு நூலகம்
Shaft轴
Simply put, a mechanical seal is:
西部管道密封培训
JohnCrane Tech(Tianjin) Co.,Ltd
培训内容概述
密封基础知识 密封系统知识 密封的安装要求 密封的失效大致判断 与客户技术人员进行交流
机械密封基础 第一部分
Concepts of Mechanical Seals 机械密封概念
The Basic Sealing Problem: Preventing Leakage
一个耐磨,旋转的密封件 3. A secondary sealing element
Separation 分离面
Lubricant润滑剂
Magnified Surface B放大面
Heat热量
Process Fluid Acts as Lubricant Between Faces流体在两个面之间
充当润滑剂的过程
Pump Housing 泵腔
Gland密封端盖
Process Fluid 工艺流体
Primary Ring补偿环
Snap Ring卡环
Anti-X Ring 挡环 O-Ring O型圈
Disk推环 Springs弹簧
Retainer传动套 Set Screw定位螺丝
Seal
O-Ring O型圈
Mating Ring 配合环
பைடு நூலகம்
Shaft轴
Simply put, a mechanical seal is:
西部管道密封培训
JohnCrane Tech(Tianjin) Co.,Ltd
培训内容概述
密封基础知识 密封系统知识 密封的安装要求 密封的失效大致判断 与客户技术人员进行交流
机械密封基础 第一部分
Concepts of Mechanical Seals 机械密封概念
The Basic Sealing Problem: Preventing Leakage
机械密封结构.pptx
比较
泄漏量 摩擦功率损失
轴磨损 维护及寿命
高参数
加工及安装
对材料要求
软填料密封
机械密封
180～450械密封为软填料密封的10～50％
有磨损，用久后要更换
几乎无磨损
要经常维护，更换填料，个别情况 每班换一次
寿命很长，很少需要维修
高压、高温、高真空、高转速、大 直径密封不能解决
第三章 机械密封
1
第一节 机械密封原理和基本结构型式
一、密封原理和特点
1.结构
（1）组成
1
2 3 4
9
87
65
1-静环座 2-动环辅助密封圈 3-静环辅助密封圈
4-防转销 5-静环 6-动环 7-弹簧 8-弹簧座
9-紧定螺钉
2
（2）固定
1
2
3 4
9
87
65
1-静环座 2-动环辅助密封圈 3-静环辅助密封圈 4-防转销 5-静环 6-动环 7-弹簧 8-弹簧座 9-紧定螺钉
6
配对方法： 当介质粘度小，润滑性差时，采用金属配各种非金 属（因为大多数非金属材料都有自润滑作用）；当 介质粘度较大时，采用金属与金属配对。
加工精度 由于摩擦副的端面要起密封作用，并且摩擦环要相 互滑动摩擦，故端面的加工精度影响着密封的效果 和使用寿命。因此，JB4127-85《机械密封技术条 件规定较高。
➢ 紧定螺钉把弹簧固定在轴上 ➢ 静环的周向固定：静环上开槽，
然后通过防转销与静环座固定。 而静环座又与设备联在一起。
3
2.密封原理
1
2
3 4
9
87
65
1-静环座 2-动环辅助密封圈 3-静环辅助密封圈 4-防转销 5-静环 6-动环 7-弹簧 8-弹簧座 9-紧定螺钉
双端面机械密封演示幻灯片
（3）导热性要好，能够将摩擦产生的热量尽快传递出去。
（4）高温高压条件下使用的填料，要求具有耐高温性能 及足够的机械强度。
42
?
? 植物纤维
?
填料
??非金属填料 ?
??动物纤维
? ?
矿物纤维
? ?
?? 人造纤维
??金属填料（钢、铅、铜
等）
表（8-13）
43
填料箱
填料箱宽度：
S ? (1.4 ~ 2) d
搅拌器的型式
1
搅拌器的分类
按流体流动形态
轴向流搅拌器 径向流搅拌器
按搅拌器叶片结构
平叶 折叶
混合流搅拌器
螺旋面叶
按搅拌用途
低粘流体用搅拌器
高粘流体用搅拌器
2
3
桨式搅拌器
1、式搅拌器主要用于流体的循环， 不能用于气液分散操作。
2、折叶式比平直叶式功耗少，操 作费用低，故折叶桨使用较多。
桨式搅拌器常用参数（表8-5）
51
动环和静环的材料要求
（1）耐磨性和导热性 —动环和静环做相对摩擦滑 动，会产生发热和磨损现象，要求动环和静环的耐 磨性好，并且能将摩擦产生的热量及时传导出去。 （2）硬度 —由于动环形状复杂，容易变形，所以 要求动环的硬度比静环大。（表 8-15） （3）耐腐蚀性
填料
41
填料及其选用
（1）填料应富有弹性。在压盖压紧后，弹性变形要大， 这样才能贴紧转轴并对转轴产生一定的抱紧力。
（2）填料应耐磨。填料和轴之间的摩擦系数要小，以降 低摩擦功率的损耗，延长填料的使用寿命。
通常填料需要加润滑油以降低摩擦系数，有些填料（如石 墨、聚四氟乙烯、耐磨尼龙等）本身具有自润滑作用，可 有效地降低摩擦系数。
（4）高温高压条件下使用的填料，要求具有耐高温性能 及足够的机械强度。
42
?
? 植物纤维
?
填料
??非金属填料 ?
??动物纤维
? ?
矿物纤维
? ?
?? 人造纤维
??金属填料（钢、铅、铜
等）
表（8-13）
43
填料箱
填料箱宽度：
S ? (1.4 ~ 2) d
搅拌器的型式
1
搅拌器的分类
按流体流动形态
轴向流搅拌器 径向流搅拌器
按搅拌器叶片结构
平叶 折叶
混合流搅拌器
螺旋面叶
按搅拌用途
低粘流体用搅拌器
高粘流体用搅拌器
2
3
桨式搅拌器
1、式搅拌器主要用于流体的循环， 不能用于气液分散操作。
2、折叶式比平直叶式功耗少，操 作费用低，故折叶桨使用较多。
桨式搅拌器常用参数（表8-5）
51
动环和静环的材料要求
（1）耐磨性和导热性 —动环和静环做相对摩擦滑 动，会产生发热和磨损现象，要求动环和静环的耐 磨性好，并且能将摩擦产生的热量及时传导出去。 （2）硬度 —由于动环形状复杂，容易变形，所以 要求动环的硬度比静环大。（表 8-15） （3）耐腐蚀性
填料
41
填料及其选用
（1）填料应富有弹性。在压盖压紧后，弹性变形要大， 这样才能贴紧转轴并对转轴产生一定的抱紧力。
（2）填料应耐磨。填料和轴之间的摩擦系数要小，以降 低摩擦功率的损耗，延长填料的使用寿命。
通常填料需要加润滑油以降低摩擦系数，有些填料（如石 墨、聚四氟乙烯、耐磨尼龙等）本身具有自润滑作用，可 有效地降低摩擦系数。
机械密封全面讲解ppt课件
机械密封全面讲解
2021/7/31
编辑版pppt
1
目 录
一、机械密封原理 二、机械密封的基本零件 三、机械密封的计算 四、机械密封用材料 五、机械密封辅助系统 六、机械密封性能的影响因素 七、石化行业典型泵的密封 八、机械密封的安装和使用 九、机械密封故障分析 十、补充内容
2021/7/31
编辑版pppt
性好，密封圈不易失效。
2021/7/31
编辑版pppt
27
（八）静环(不旋转)
非补偿静环（不旋转不补偿）：主要有三种安装方式： 浮装式、托装式、夹固式。
补偿静环（不旋转只补偿）：其辅助密封圈情况和补 偿动环基本一致。
2021/7/31
编辑版pppt
28
（九）密封环的种类
整体式（用同一种材料制造）、组合式（如镶嵌）、 表面堆焊、表面喷涂
（1） 内装式：静环装在压盖内侧，静环端面面向工作腔。
（用于温度、压力较高，腐蚀性不强的场合）
（2） 外装式：静环装在压盖外侧，静环端面背向工作腔。
（用于低压、腐蚀性强的场合）
2021/7/31
编辑版pppt
9
（八）内流式和外流式机械密封 （一般和内装式、外装式一致）
（1）内流式：泄漏方向朝向轴心。（一般密封都采用这 种结构）
（2）泄漏量与摩擦副端面宽度关系不大 （3）窄的端面摩擦热少，温度梯度小，热变形小，磨损均匀； （4）从受力角度出发，窄的端面整体强度和刚度差，易损坏
或变形。因此应综合考虑。对于普通密封，端面宽度推 荐值如下：
2021/7/31
编辑版pppt
18
轴 径 ≤16
≤35
≤55
≤70
≤100 ≤120
2021/7/31
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1
目 录
一、机械密封原理 二、机械密封的基本零件 三、机械密封的计算 四、机械密封用材料 五、机械密封辅助系统 六、机械密封性能的影响因素 七、石化行业典型泵的密封 八、机械密封的安装和使用 九、机械密封故障分析 十、补充内容
2021/7/31
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性好，密封圈不易失效。
2021/7/31
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27
（八）静环(不旋转)
非补偿静环（不旋转不补偿）：主要有三种安装方式： 浮装式、托装式、夹固式。
补偿静环（不旋转只补偿）：其辅助密封圈情况和补 偿动环基本一致。
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28
（九）密封环的种类
整体式（用同一种材料制造）、组合式（如镶嵌）、 表面堆焊、表面喷涂
（1） 内装式：静环装在压盖内侧，静环端面面向工作腔。
（用于温度、压力较高，腐蚀性不强的场合）
（2） 外装式：静环装在压盖外侧，静环端面背向工作腔。
（用于低压、腐蚀性强的场合）
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9
（八）内流式和外流式机械密封 （一般和内装式、外装式一致）
（1）内流式：泄漏方向朝向轴心。（一般密封都采用这 种结构）
（2）泄漏量与摩擦副端面宽度关系不大 （3）窄的端面摩擦热少，温度梯度小，热变形小，磨损均匀； （4）从受力角度出发，窄的端面整体强度和刚度差，易损坏
或变形。因此应综合考虑。对于普通密封，端面宽度推 荐值如下：
2021/7/31
编辑版pppt
18
轴 径 ≤16
≤35
≤55
≤70
≤100 ≤120
双端面机械密封演示幻灯片
52
全
封
介质易燃、易爆
闭
密
剧毒物料
封
贵重物料
高纯度物料
高真空操作
53
优点
1、功耗小、效率高。 2、电机过载保护。 3、可承受较高压力。
P
n3d 5
K (Re )r (Fr )q
f ( d , B , h ,....) DDD
P N P n3d 5
19
20
搅拌轴设计
搅拌轴的结构设计 计算搅拌轴的直径
21
搅拌轴材料选择
足够的强度、 刚度和韧性
优良的切削 加工性能
加工直线度 的要求
耐腐蚀要求
22
搅拌轴的结构设计
轴颈设计 轴身设计
涡轮式搅拌器常用参数 （表8-6）
9
锚式搅拌器
涡轮式搅拌器常用参数 （表8-6）
10
框式搅拌器
11
锚式和框式搅拌器特点
1、结构简单，制造方便。 2、适用于粘度大、处理量大的物料。 3、易得到大的表面传热系数。 4、可减少“挂壁”的产生。
12
螺杆式搅拌器
螺质的粘度 随着介质粘度增高，各种搅拌器使用的顺序是：桨叶式、推
4
5
推进式搅拌器
推进式搅拌器常用参数（表8-6） 6
推进式搅拌器的特点
轴向流搅拌器 循环量大，搅拌功率小 常用于低粘流体的搅拌 结构简单、制造方便
7
涡轮式搅拌器
（透平式叶轮）
8
1、适用物料粘度范围广。 2、剪切力较大，分散流体 的效果好。 3、直叶和弯叶涡轮搅拌器 主要产生径向流，折叶涡 轮搅拌器主要产生轴向流。
轴头设计
23
24
25
26
搅拌轴直径计算
全
封
介质易燃、易爆
闭
密
剧毒物料
封
贵重物料
高纯度物料
高真空操作
53
优点
1、功耗小、效率高。 2、电机过载保护。 3、可承受较高压力。
P
n3d 5
K (Re )r (Fr )q
f ( d , B , h ,....) DDD
P N P n3d 5
19
20
搅拌轴设计
搅拌轴的结构设计 计算搅拌轴的直径
21
搅拌轴材料选择
足够的强度、 刚度和韧性
优良的切削 加工性能
加工直线度 的要求
耐腐蚀要求
22
搅拌轴的结构设计
轴颈设计 轴身设计
涡轮式搅拌器常用参数 （表8-6）
9
锚式搅拌器
涡轮式搅拌器常用参数 （表8-6）
10
框式搅拌器
11
锚式和框式搅拌器特点
1、结构简单，制造方便。 2、适用于粘度大、处理量大的物料。 3、易得到大的表面传热系数。 4、可减少“挂壁”的产生。
12
螺杆式搅拌器
螺质的粘度 随着介质粘度增高，各种搅拌器使用的顺序是：桨叶式、推
4
5
推进式搅拌器
推进式搅拌器常用参数（表8-6） 6
推进式搅拌器的特点
轴向流搅拌器 循环量大，搅拌功率小 常用于低粘流体的搅拌 结构简单、制造方便
7
涡轮式搅拌器
（透平式叶轮）
8
1、适用物料粘度范围广。 2、剪切力较大，分散流体 的效果好。 3、直叶和弯叶涡轮搅拌器 主要产生径向流，折叶涡 轮搅拌器主要产生轴向流。
轴头设计
23
24
25
26
搅拌轴直径计算
机械密封课件全解
1）抽空、气蚀或较长时间憋压，导致密封破 坏； 2）对泵实际输出量偏小，大量介质泵内循环， 热量积聚，引起介质气化，导致密封失效； 3）回流量偏大，导致吸人管侧容器(塔、釜、 罐、池)底部沉渣泛起，损坏密封； 4）对较长时间停运，重新起动时没有手动盘车 ，摩擦副因粘连而扯坏密封面； 5）介质中腐蚀性、聚合性、结胶性物质增多； 6）环境温度急剧变化； 7）工况频繁变化或调整； 8）忽然停电或故障停机等。离心泵在正常运转 中忽然泄漏，如不能及时发现，往往会酿成较大 事故或损失，须予以重视并采取有效措施。
机封的弹性元件
4）集装式机械密封
所谓集装式机械密封就是通过密封自带轴套和端盖 将单（双）端面机械密封组合在一起，为整体安装形 式。将其安装到泵上后，不做任何调整（包括弹簧的 压缩量），只需固定轴套和压盖再把剖分式卡环（见 下图中的A）取下，即可投入使用。集装式机械密封在 设计上还有一个特点：卡环的（轴向）宽度就等于弹 簧的压缩量，因此，从外部就可以知道该值的大小。
5）其他分类
按密封腔温度分 t＞150℃ 80＜t≤150℃ -20≤t≤80℃ t＜-20℃ 按密封腔压力分 p＞15MPa 3＜p≤15MPa 1＜p≤3MPa 常压≤p≤1MPa 负压
高温机械密封 中温机械密封 普温机械密封 低温机械密封 超高压机械密封 高压机械密封 中压机械密封 低压机械密封 真空机械密封
3、弹性元件材料
1）弹簧材料 对弹簧材料的要求是：弹性好，耐介质 腐蚀。常用弹簧材料有不锈弹簧钢(1Cr18Ni9Ti等)、铬钢 (3Cr13、4Cr13等)、碳索弹簧钢(60si2Mn等)和磷青铜。 2）波纹管材料 对波纹管材料的要求是：良好的焊接 性能、较大的弹性、一定的耐腐蚀性。常用的波纹管材料 有铁基、铜基和镍基合金以及钛材等，一般以钛基中的镍 铬奥氏体带材为主，尤以1Cr18Ni12Mo2Ti用得最多。高 镍弹性合金被认为是制作波纹管较理想的材料，含铝的材 料用一般焊接技术时会遇到困难。目前国外用得最多的波 纹管材料有AM350（近似Cr16Ni45MnMo3N ）属于固溶 体、低强度、低硬度、高延伸率。
机械密封设计制造与使用_图文
a、轴向双端面机械密封：指沿轴向布置得双端面机械密封
1）、背对背式双端面机械密封 2）、面对面式双端面机械密封
b、径向双端面机械密封：指沿径向布置得双端面机械密封
※对于工作介质有毒、易爆、易燃、易挥发、易结晶、高温、低温、或工 作介质是气体、高度真空度的密封采用双端面机械密封。此时双端面之间的密封腔 需引入洁净和润滑性好的封液进行堵封、润滑、冷却。
组成,在流体压力及补偿机构弹力(或磁力)共同作用下,以及辅助密封 圈
的配合下, 该对端面保持贴合并相对滑动，而构成的防止流体泄漏
1.2机械密封的组成：
1、密封端面：动环 1 和静环 6
密封端面的作用是使密封面紧密贴合，防止介质泄漏。
2、缓冲补偿机构：由弹性元件3（圆柱弹簧、圆锥弹簧、波片弹簧、波纹管等）构 成
1.3.4.2串联机械密封：指由两套或两套以上同向布置得但端面机械密封
※只有在压力很高时采用，使密封腔压力逐级降低。
1.3.1.5内流式机械密封和外流式机械密封 a、内流式机械密封：指密封流体在密封断面与离心力方向相反的机械
密封；
※用于内装式机械密封
图4：内流式
b、外流式机械密封：指密封流体在密封断面与离心力方向相同的机械 密封；
※1、用于外装式机械密封 2、用于压力和温度不高、 强腐蚀性介质中
图5：外流式
1.3.2按端面比压分类：
机械密封具有性能好、使用寿命长、运转可靠等特点，是现代 企业流体输送机械应用最广、最有前途的密封形式，对于减少环境
目录
1.1：机械密封定义 1.2：机械密封组成
1.2.1密封机理
1.3：机械密封分类
1.3.1按结构布置分类 1.3.2按端面比压分类 1.3.3按初始闭合力分类 1.3.4按端面组合分类
1）、背对背式双端面机械密封 2）、面对面式双端面机械密封
b、径向双端面机械密封：指沿径向布置得双端面机械密封
※对于工作介质有毒、易爆、易燃、易挥发、易结晶、高温、低温、或工 作介质是气体、高度真空度的密封采用双端面机械密封。此时双端面之间的密封腔 需引入洁净和润滑性好的封液进行堵封、润滑、冷却。
组成,在流体压力及补偿机构弹力(或磁力)共同作用下,以及辅助密封 圈
的配合下, 该对端面保持贴合并相对滑动，而构成的防止流体泄漏
1.2机械密封的组成：
1、密封端面：动环 1 和静环 6
密封端面的作用是使密封面紧密贴合，防止介质泄漏。
2、缓冲补偿机构：由弹性元件3（圆柱弹簧、圆锥弹簧、波片弹簧、波纹管等）构 成
1.3.4.2串联机械密封：指由两套或两套以上同向布置得但端面机械密封
※只有在压力很高时采用，使密封腔压力逐级降低。
1.3.1.5内流式机械密封和外流式机械密封 a、内流式机械密封：指密封流体在密封断面与离心力方向相反的机械
密封；
※用于内装式机械密封
图4：内流式
b、外流式机械密封：指密封流体在密封断面与离心力方向相同的机械 密封；
※1、用于外装式机械密封 2、用于压力和温度不高、 强腐蚀性介质中
图5：外流式
1.3.2按端面比压分类：
机械密封具有性能好、使用寿命长、运转可靠等特点，是现代 企业流体输送机械应用最广、最有前途的密封形式，对于减少环境
目录
1.1：机械密封定义 1.2：机械密封组成
1.2.1密封机理
1.3：机械密封分类
1.3.1按结构布置分类 1.3.2按端面比压分类 1.3.3按初始闭合力分类 1.3.4按端面组合分类
双端面机械密封演示幻灯片
轴头设计
23
24
25
26
搅拌轴直径计算
影响搅拌轴直径的四个因素 1、扭转变形 2、临界转速 3、扭转和弯矩联合作用下的强度 4、轴封处允许的径向位移
27
搅拌轴的力学模型
28
按扭转变形计算搅拌轴的直径
刚度条件
583 .6M n max
Gd 4 (1 4 )
[ ]
轴径
d
4.92(
[
M n max
某一带夹套的立式搅拌反应器，设备容积V=2.5 m3，操作容 积V0=2 m3，长径比（H/D）=1，工艺要求传热面积为7 m2， 搅拌功率为1.4KW，搅拌轴转速为50r/min。已知釜内压力为 0.2 Mpa，夹套内压力为0.3 Mpa，内筒壁厚10mm，内筒与 夹 套 采 用 相 同 材 料 ， [ σ]t=113Mpa，σs=235Mpa， G=8×104Mpa。
标准填料箱
表（8-13）
44
填料压盖高度：
h (1 ~ 2)H 33
45
机械密封
（端面密封）
动、静界面 密封点 径向密封 端面比压
46
动环和静环 弹簧压紧装置
密封圈
47
机械密封的分类
按密封面的对数分单 双端 端面 面机 机械 械密 密封 封表（8-14）
按密封元件置于釜体内外分内外装装式式机机械械密密封封
（3）导热性要好，能够将摩擦产生的热量尽快传递出去。
（4）高温高压条件下使用的填料，要求具有耐高温性能 及足够的机械强度。
42
植物纤维
填料非金属填料动 矿物 物纤 纤维 维
人造纤维
金属填料（钢、铅、铜等）
表（8-13）
43