机械密封
机械密封技术
常见机泵类接触式密封
2020/3/18
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一、机械密封原理
什么是机械密封？
机械密封也称端面密封，其至少有 一对垂直于旋转轴线的端面。动环端面 在流体介质压力及补偿机械弹力的作用 下，加之辅助密封（O型圈等）的配合， 与另一端面（静环端面）保持贴合并相 对转动，从而防止流体泄漏的装置。
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Heat热量
流体在两个面之间充当润滑剂的过程
Pump Housing 泵腔
Process Fluid 工艺流体
Gland密封端盖
补偿环
配合环
不可见泄漏，微量的泄漏在大气侧蒸发 。
没有润滑干磨运转导致过热
Pump Housing 泵腔
没有流体或者干运转 里面是空气
Gland密封端盖
补偿环
Mating Ring 配合环
3、端盖──防转销8─非补偿环（静环）6
紧固螺钉5 轴套
弹簧座4
密封端盖
弹簧3
动环1
静环6
防转销8
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（四）传动机构的作用
把轴或轴套的运动方式(旋转)传递给动环，一般是通过 键（要配合阶梯轴）、紧定螺钉、传动螺钉、销、R槽、拨 叉、弹簧、波纹管等的组合来传递运动。 （1）紧定螺钉（顶丝）传动：在轴表面划凹坑，否则易打
为密封环境提供除工艺流体之外的液体
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三）实现目标的方法
❖为工艺流体布置管道 ❖引入外部流体 ❖辅助设备
密封冷却器 旋液分离器 封液罐 ❖仪表
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冲洗孔形式
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冷却孔形式
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机械密封的种类划分
机械密封的种类划分
机械密封是指通过机械装置实现的，用于阻止流体在旋转轴或者固定轴上泄漏的密封装置。
根据不同的结构和工作原理，机械密封可以分为以下几种类型：
1.单端面机械密封：也称为单端面密封，是最常见的一种机械密封。
其结构包括一个旋转环和一个固定环，通过轴向压力和摩擦力来实现密封。
常见的单端面机械密封有填料密封、弹性元件密封和气体密封等。
2.双端面机械密封：也称为双端面密封，是在旋转轴两端都设置密封装置的一种密封形式。
它通常由两个单端面密封组成，通过中间的液体或者气体来实现密封。
双端面机械密封适用于高压、高速、高温和腐蚀性介质等工况。
3.波纹管机械密封：波纹管机械密封利用波纹管的柔性特性，通过波纹管的弹性变形来实现密封。
它具有较好的适应性和自适应性，能够补偿轴向和径向的偏心和振动。
4.磁力密封：磁力密封利用磁力场作用，将旋转轴与固定轴之间形成一个无接触的密封区域，实现无泄漏的密封效果。
磁力密封具有无摩擦、无磨损、无润滑等优点，适用于高速、高温、易燃易爆和有毒有害介质的密封。
5.液体密封：液体密封是通过液体填充密封腔，通过液体的静压力和摩擦力来实现密封。
液体密封适用于高压、高速、高温和腐蚀性介质等工况。
机械密封的用途
机械密封的用途一、前言机械密封是一种常用的密封方式，其在化工、石油、冶金、造纸等行业中应用广泛。
本文将从机械密封的定义、结构、工作原理等方面全面介绍机械密封的用途。
二、机械密封的定义机械密封是指采用机械力将两个接触面紧密结合，以防止介质泄漏或外界杂质进入的一种密封方式。
相比于传统的填料密封，机械密封具有更好的耐磨性和耐腐蚀性，能够承受更高压力和更高温度，且不易泄漏。
三、机械密封的结构1. 基本结构机械密封由静环、动环、填料盒和弹簧等部件组成。
其中，静环通常固定在设备上，动环则随着轴心旋转。
填料盒则负责固定静环和动环，并填充适当的填料材料以增强密封效果。
弹簧则起到压紧填料材料和保持动环与静环接触的作用。
2. 结构分类根据结构形式的不同，机械密封可分为单端面机械密封、双端面机械密封和波纹管机械密封等多种类型。
其中，单端面机械密封适用于低压、低温、小流量的场合；双端面机械密封则适用于高压、高温、大流量的场合；波纹管机械密封则适用于高速旋转设备。
四、机械密封的工作原理1. 压缩填料材料当设备运转时，填料盒中的填料材料被弹簧压紧，使动环与静环之间形成一定的接触压力。
这种接触压力可以有效地防止介质泄漏，同时还能够承受一定的轴向位移和角度偏差。
2. 摩擦阻力当设备运转时，动环与静环之间会产生一定的摩擦阻力。
这种摩擦阻力可以通过增加弹簧预紧力或改变填料材料来调节。
3. 冷却润滑为了避免填料材料过热而导致损坏，机械密封通常需要冷却润滑。
冷却润滑可以通过外部冷却水或内部循环润滑油等方式实现。
五、机械密封的用途1. 化工行业在化工行业中，机械密封广泛应用于各种反应釜、蒸馏塔、离心机、压缩机和泵等设备中。
这些设备通常需要承受高温、高压和强腐蚀性介质的作用，因此需要具有较高的密封性能和耐久性。
2. 石油行业在石油行业中，机械密封主要应用于各种离心泵、柱塞泵和齿轮泵等设备中。
这些设备通常需要承受高温、高压和含有杂质的介质的作用，因此需要具有较好的耐磨性和耐腐蚀性。
最全机械密封知识(概述原理、优缺点、安装使用、渗漏原因、摩擦副材料)
10.常见的渗漏现象
11.机械密封正常运行及维护问题
12.机械密封摩擦副材料宝典
13.机械密封常用型号
一、机械密封概述
机械密封（端面密封）是一种用来解决旋转轴与机体之间密封
的装置。它是由至少一对垂直于旋转轴线的端面的流体压力和补偿
机构弹力（或磁力）的作用及辅助密封的配合下保持贴合下并相对
滑动而构成防止流体泄漏的装置，常用于泵、压缩机、反应搅拌釜
最全机械密封知识（概述原理、优缺点、安装使
用、渗漏原因、摩擦副材料）
中国工业清洗
导
读
1.机械密封概述
2.机械密封优缺点
3.机械密封工作原理
4.机械密封常用材料选用
5.密封材料的种类及用途
6.机械密封安装、使用技术要领
7.机械密封在工业方面发展及应用
8.机械密封冲洗方案及特点
9.机械密封典型失效原因分析
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等旋转式流体机械，也用于齿轮箱、船舶尾轴等密封。因此，机械 密封是一种通用的轴封装置。
机械密封结构多种多样，最常用的机械密封结构是端面密封。 端面密封的静环、动环组成一对摩擦副，摩擦副的作用是防止介质 泄漏。它要求静环、动环，具有良好的耐磨性，动环可以在轴向灵 活的移动，自动补偿密封面磨损，使之与静环良好的贴合；静环具 有浮动性，起缓冲作用。为此，密封面要求有良好的加工质量，保 证密封副有良好的贴合性能。构成机械密封的基本元件有静环、动 环、压盖、推环、弹簧、定位环、轴套、动环密封圈、静环密封圈 轴套密封圈等。
（2）寿命长。在机械密封中，主要磨损部分是密封摩擦副端 面，因为密封端面的磨损量在正常工作条件下不大，一般可以连续 使用 1～2 年，特殊场合下也用到 5～10 年。
（3）运转中无需调整。由于机械密封靠弹簧力和流体压力使 摩擦副贴合，在运转中自动保持接触，装配后就不用像普通软填料 那样需调整压紧。
机械密封的概念及组成结构
机械密封的概念及组成结构机械密封是工业生产中常见的一种密封结构，用于阻止或减少介质（液体或气体）在机械设备或装置中泄漏。
它通常由密封零件、密封剂和其他辅助装置组成。
下面我将详细介绍机械密封的概念和组成结构。
机械密封是一种通过相对运动的两个密封零件之间的接触实现密封作用的装置。
通过密封零件的相对运动，形成摩擦作用，从而阻止介质的泄漏。
机械密封通常应用于高压、高速、高温、腐蚀性介质等特殊工况下，具有较好的密封效果和使用寿命。
机械密封的组成结构包括以下部分：密封面、密封剂、密封罩、弹性元件和辅助装置。
1. 密封面：机械密封的两个相对移动的部分称为密封面。
根据密封原理和应用环境的不同，常见的密封面形式包括平面密封面、球面密封面和锥面密封面。
密封面的材质通常选择耐磨、耐腐蚀的硬质材料，如陶瓷、碳化硅和碳化钨等。
2. 密封剂：机械密封的密封效果主要依赖于密封剂的作用。
常见的密封剂包括填充物和润滑剂。
填充物通常用于填充密封面之间的间隙，增强密封效果。
常用的填充物材料有聚四氟乙烯、鳌鱼石等。
润滑剂主要用于减小密封面的摩擦系数，提高密封效果，并能帮助散热。
常用的润滑剂有润滑油和润滑脂等。
3. 密封罩：密封罩是保护和支撑密封零件的装置，通常由金属材料制成。
密封罩可以起到固定密封零件、减少泄漏和保护密封面的作用，在一些特殊的工况下，还可以起到防爆和防静电的作用。
4. 弹性元件：弹性元件是机械密封的重要组成部分，通常由弹性材料制成。
它的作用是紧密地压紧密封零件，保证密封面的接触紧密，防止泄漏。
常见的弹性元件包括弹簧、弹片和弹性橡胶等。
5. 辅助装置：辅助装置用于增强机械密封的性能和可靠性，包括冷却装置、冲洗装置和泄漏报警装置等。
冷却装置常用于高温工况中，通过循环冷却介质来降低密封零件和密封面的工作温度。
冲洗装置用于清洗密封面，防止堆积的污物和杂质影响密封效果。
泄漏报警装置可以检测泄漏情况，及时报警，以保障生产安全。
综上所述，机械密封是一种通过相对运动的两个密封零件之间的接触实现密封作用的装置。
机械密封的定义
机械密封的定义机械密封是指通过机械装置将两个或多个相对运动的零件连接在一起，并且能够阻止或减少液体、气体等介质泄漏的一种密封方式。
机械密封广泛应用于工业领域的各个行业，如化工、石油、制药、食品等。
它具有密封可靠、寿命长、适用于高温高压等特点，在工业生产中发挥着重要的作用。
机械密封的基本原理是通过两个平面之间的接触来实现密封。
常见的机械密封结构包括单端面机械密封、双端面机械密封和多端面机械密封。
其中，双端面机械密封是最常见的一种形式，它由固定环、活动环、弹簧等部件构成。
当机械密封处于工作状态时，通过弹簧的压力，活动环与固定环之间形成一定的接触压力，从而实现密封。
机械密封的密封性能主要由以下几个方面决定。
首先是材料的选择，机械密封的材料需要具备耐磨损、耐腐蚀、耐高温等特性。
其次是密封面的加工质量，密封面需要经过精密的加工，确保两个接触面的平整度和光洁度，从而达到更好的密封效果。
此外，密封环境的温度、压力等因素也会对机械密封的性能产生影响。
机械密封的使用寿命与其工作条件、材料质量、密封面加工质量等因素密切相关。
在实际应用中，为了延长机械密封的寿命，需要注意以下几个方面。
首先是正确的安装和调试，保证机械密封的安装质量。
其次是良好的润滑和冷却，通过给机械密封提供足够的润滑和冷却，减少摩擦和磨损。
此外，还需要定期进行维护保养，检查机械密封的工作状态，及时更换磨损的部件，确保其正常运行。
机械密封的应用范围非常广泛。
在化工行业中，机械密封被广泛应用于泵、搅拌器、压缩机等设备中，用于防止介质泄漏，保证生产安全。
在石油行业中，机械密封被用于石油钻井和输送系统中，用于保证油气不泄漏，提高工作效率。
在制药和食品行业中，机械密封被用于搅拌设备、反应釜等设备中，用于保持洁净的生产环境。
然而，机械密封也存在一些问题。
首先是摩擦和磨损问题，由于机械密封处于高速旋转状态下，密封面会受到较大的摩擦力和磨损，导致密封性能下降。
其次是泄漏问题，由于机械密封的接触面不可避免地存在微小的间隙，使得介质有可能泄漏出来。
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 第五章 机械密封
平均流体膜压力 Pm——
反压系数
——
闭合力 Fc——
开启力F0——
端面比压 Pc——
上述分析是针对基本结构而进行的，不同的具体 结构，某些参数计算式会有所不同。
4.2 机械密封的分类
机械密封可按不同的方法分类。
1）按使用密封的工作主机可分为：泵用、釜用、 压缩机用机械密封等
2）可按不同的工作参数分类，如课本P150表4-9 3）按结构型式分类，如课本P151表4-10
机械密封系统的功能单元流程
1）冲洗 根据冲洗液的来源和走向，冲洗可分为自冲洗、 外冲洗和循环冲洗。 利用被密封介质本身来实现对密封的冲洗称为自 冲洗。 正向 直通 冲洗
正向旁通
反向旁通
利用另外一种外来的冲洗液来实现对密封的冲洗 称为外冲洗。
利用循环轮（套）、压力差、热虹吸等原理实现冲 洗流体循环使用的冲洗方式称为循环冲洗
组成: 1. 密封端面：动环、静 环─摩擦副 2. 缓冲补偿机构：由弹 性元件(圆柱弹簧、圆锥 弹簧、波片弹簧、波纹 管等)构成。—使密封断 面紧密贴合; 3. 辅助密封圈：包括动 环密封圈、静环密封圈 等 4. 使动环随轴旋转的传 动机构
2. 密封机理
（1） 4个密封点（亦称4个泄漏点，如上图） 泄漏点1—摩擦端面泄漏点，依靠弹力和介质压力 保持贴和（动密封点,两个摩擦副之间有相对转动） 泄漏点2—补偿环密封圈，静密封点，密封圈与轴 或轴套之间有微动; 泄漏点3—非补偿环密封圈，静密封点，密封圈与 相配合件之间相对静止; 泄漏点4—压盖与腔体间的密封圈，静密封点，密 封圈与相配合件之间相对静止.
3）补偿环（动环）必须处于自由补偿状态，能进行轴向 的自我调节
4）补偿环和非补偿环必须有可靠的防转措施，防止在扭 转载荷的作用下，发生相对于轴或壳体的周向滑动或 转动
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机械密封的密封失效原因分析
泵用机械密封种类繁多,型号各异,但泄漏点主要有五处: 一,泵用机械密封种类繁多,型号各异,但泄漏点主要有五处:
(l)轴套与轴间的密封; 轴套与轴间的密封; (2)动环与轴套间的密封; 动环与轴套间的密封; (3)动,静环间密封; 静环间密封; (4)对静环与静环座间的密封; 对静环与静环座间的密封; (5)密封端盖与泵体间的密封. 密封端盖与泵体间的密封.
6)弹簧压缩量要按规定进行,不允许有过大或过小的现象,要求误差±2.00 弹簧压缩量要按规定进行,不允许有过大或过小的现象,要求误差± 毫米,过大会增加断面比压,加速断面磨损. 毫米,过大会增加断面比压,加速断面磨损.过小会造成比压不足而不能 起到密封作用,弹簧装上后在弹簧座内要移动灵活. 起到密封作用,弹簧装上后在弹簧座内要移动灵活.用单弹簧时要注意弹 簧的旋向,弹簧的旋向应与轴的转动方向相反. 簧的旋向,弹簧的旋向应与轴的转动方向相反. 7)动环安装后须保持灵活移动,将动环压向弹簧后应能自动弹回来. 动环安装后须保持灵活移动,将动环压向弹簧后应能自动弹回来. 8)先将静环密封圈套在静环背部后,再装入密封端盖内.注意保护静环断面, 先将静环密封圈套在静环背部后,再装入密封端盖内.注意保护静环断面, 保证静环断面与端盖中心线的垂直度,且将静环背部的防转槽对准防转销, 保证静环断面与端盖中心线的垂直度,且将静环背部的防转槽对准防转销, 但勿使其中互相接触. 但勿使其中互相接触. 9)安装过程中决不允许用工具直接敲打密封元件,需要敲打时,必须使用专 安装过程中决不允许用工具直接敲打密封元件,需要敲打时, 用工具进行敲打,以防密封元件的损坏. 用工具进行敲打,以防密封元件的损坏.
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2,安装时注意事项
1)安装前要认真检查集结密封零件数量是否足够,各元件是否有损坏,特别 安装前要认真检查集结密封零件数量是否足够,各元件是否有损坏, 是动,静环有无碰伤,裂纹和变形等缺陷.如果有问题, 是动,静环有无碰伤,裂纹和变形等缺陷.如果有问题,需进行修复或更 换新备件. 换新备件. 2)检查轴套或压盖的倒角是否恰当,如不符合要求则必须进行修整. 检查轴套或压盖的倒角是否恰当,如不符合要求则必须进行修整. 3)机械密封各元件及其有关的装配接触面,在安装前必须用丙酮或无水酒精 机械密封各元件及其有关的装配接触面, 清洗干净.安装过程中应保持清洁,特别是动, 清洗干净.安装过程中应保持清洁,特别是动,静环及辅助密封元件应无 杂质,灰尘. 静环表面涂上一层清洁的机油或透平油. 杂质,灰尘.动,静环表面涂上一层清洁的机油或透平油. 4)上紧压盖应在联轴器找正后进行.螺栓应均匀上紧,防止压盖断面偏斜, 上紧压盖应在联轴器找正后进行.螺栓应均匀上紧,防止压盖断面偏斜, 用塞尺或专用工具检查各点,其误差不大于0.05毫米. 用塞尺或专用工具检查各点,其误差不大于0.05毫米. 0.05毫米 5)检查压盖与轴或轴套外径的配合间隙(及同心度),必须保证四周均匀,用 检查压盖与轴或轴套外径的配合间隙(及同心度),必须保证四周均匀, ),必须保证四周均匀 塞尺检查各点允差不大于0.10毫米. 0.10毫米 塞尺检查各点允差不大于0.10毫米. 13
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(l)操作中,因抽空,气蚀,憋压等异常现象,引起较大的轴向力,使动, 操作中,因抽空,气蚀,憋压等异常现象,引起较大的轴向力,使动, 静环接触面分离; 静环接触面分离; (2)对安装机械密封时压缩量过大,导致摩擦副端面严重磨损,擦伤; 对安装机械密封时压缩量过大,导致摩擦副端面严重磨损,擦伤; (3)动环密封圈过紧,弹簧无法调整动环的轴向浮动量; 动环密封圈过紧,弹簧无法调整动环的轴向浮动量; (4)静环密封圈过松,当动环轴向浮动时,静环脱离静环座; 静环密封圈过松,当动环轴向浮动时,静环脱离静环座; (5)工作介质中有颗粒状物质,运转中进人摩擦副,探伤动,静环密封端面 工作介质中有颗粒状物质,运转中进人摩擦副,探伤动, (6)设计选型有误,密封端面比压偏低或密封材质冷缩性较大等.上述现象 设计选型有误,密封端面比压偏低或密封材质冷缩性较大等. 在试运转中经常出现,有时可以通过适当调整静环座等予以消除, 在试运转中经常出现,有时可以通过适当调整静环座等予以消除,但多 数需要重新拆装,更换密封. 数需要重新拆装,更换密封.
29.7图29.7-6 单弹簧式和多弹簧式机械密封 a)单弹簧式;b)多弹簧式 单弹簧式;
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(6)单端面式和双端面式机械密封
单端面式机械密封 结构简单,制造,安装容易,一般 结构简单,制造,安装容易, 用于介质本身润滑性好和允许微量 泄漏的条件,是常用的密封型式. 泄漏的条件,是常用的密封型式. 双端面式机械密封 适用于介质本身润滑性差,有毒, 适用于介质本身润滑性差,有毒, 易燃,易爆,易挥发, 易燃,易爆,易挥发,含磨粒及气 体等. 体等.
29.7图29.7-7 单端面式和双端面式机械密封 单端面式; 轴向双端面式; a)单端面式;b)轴向双端面式; c)径向双端面密封 8
(7)接触式和非接触式机械 密封
接触式机械密封 密封结构简单,泄漏量小, 密封结构简单,泄漏量小, 但磨损,功耗, 但磨损,功耗,发热量都较 在高速, 大,在高速,高压下使用受 一定限制. 一定限制. 非接触式机械密封 非接触式密封发热量, 非接触式密封发热量,功耗 正常工作时没有磨损, 小,正常工作时没有磨损, 能在高压高速等苛刻工况下 工作,但泄漏量较大. 工作,但泄漏量较大.
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二,机械密封常见失效原因
由于腐蚀而引起的机械密封失效
a)密封面点蚀,甚至穿透. 密封面点蚀,甚至穿透.
b)由于碳化钨环与不锈钢座等焊接,使用中不锈钢座易产生晶间腐蚀; 由于碳化钨环与不锈钢座等焊接,使用中不锈钢座易产生晶间腐蚀;
c)焊接金属波纹管,弹簧等在应力与介质腐蚀的共同作用下易发生破裂. 焊接金属波纹管,弹簧等在应力与介质腐蚀的共同作用下易发生破裂.
图29.7.2 平衡式与平衡式机械密封 a)平衡式;b)非平衡式 平衡式;
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(2)内置式和外置式机械密封
内置式机械密封 械密封的元件均处于流体介质中, 械密封的元件均处于流体介质中,密封 端面的受力状态以及冷却和润滑情况好. 端面的受力状态以及冷却和润滑情况好. 外置式机械密封 密封暴露在设备外, 密封暴露在设备外,便于观察及维修安装 仅用于强腐蚀, ,仅用于强腐蚀,高粘度和易结晶介质以 及介质压力较低的场合. 及介质压力较低的场合.
图29.7-5 静止式和旋转式机械密封 29.7a)静止式;b)旋转式 静止式;
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(5)单弹簧式和多弹簧式机械密封
单弹簧式机械密封 机械密封端面上的弹簧压力分 布不够均匀, 布不够均匀,常用于较小轴径 d≯80-150mm轴径 轴径). (d≯80-150mm轴径). 多弹簧式机械密封 弹力簧压力分布则相对比较均匀, 弹力簧压力分布则相对比较均匀,适 用于大轴径高速密封 .
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1. 安装静试时泄漏
根据泄漏量和泄漏情况来判断 泄漏位置
2. 试运转时出现的泄漏
泵用机械密封经过静试后, 泵用机械密封经过静试后,运转时高速旋转产生 离心力,会抑制介质的泄漏.因此, 离心力,会抑制介质的泄漏.因此,试运转时机 械密封泄漏在排除轴间及端盖密封失效后, 械密封泄漏在排除轴间及端盖密封失效后,基本 上都是由于动,静环摩擦副受破坏所致. 上都是由于动,静环摩擦副受破坏所致.引起摩 擦副密封失效的因素主要有以下这些原因: 擦副密封失效的因素主要有以下这些原因:
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机械密封的类型
1. 按工作参数分类
机械密封按不同工作参数分类见表1 机械密封按不同工作参数分类见表1, 常见的分类标准主要有以下几种: 常见的分类标准主要有以下几种: 按密封腔温度分 按密封腔压力分 按密封端面速度分 按轴径尺寸分 按工作参数分 按使用介质分
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2. 按结构型式分类
机械密封按结构型式分类,其基本类型有: 机械密封按结构型式分类,其基本类型有:
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29.7图29.7-8 接触式和非接触式机械密封 接触式; 静压效应密封; a)接触式;b)静压效应密封; c)动压效应密封
(8)单级式和双级式机械密封
单级式机械密封 使密封介质处于一种压力状态为 单级, 单级,与单端面密封相同 . 双级式机械密封 各级密封串联布置, 各级密封串联布置,介质压力依 次递减,可用于高压工况. 次递减,可用于高压工况.
(1)平衡式和非平衡式机械密封 (1)平衡式和非平衡式机械密封
平衡式机械密封 适用于高压密封,结构复杂,成本高. 适用于高压密封,结构复杂,成本高. 非平衡式机械密封 非平衡式机械密封 适用于低压密封,介质压力小于0.7MPa 0.7MPa时广 适用于低压密封,介质压力小于0.7MPa时广 泛作用, 结构简单,成本低. 泛作用, 结构简单,成本低.
29.7图29.7-3 内置式和外置式机械密封 a)内置式;b)外置式 内置式;
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(3)内流式和外流式机械密封
内流式机械密封 适用于高压,速度高时,密封可靠. 适用于高压,速度高时,密封可靠. 外流式机械密封 加强端面润滑采用后者较合适, 加强端面润滑采用后者较合适,但介 质压力不宜过高,一般为1 2MPa. 质压力不宜过高,一般为1-2MPa.
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由于高温效应而产生的机械密封失效
热裂是高温油泵,如油渣泵,回炼油泵,常减压塔底泵等最常见的失效现象, a) 热裂是高温油泵,如油渣泵,回炼油泵,常减压塔底泵等最常见的失效现象, 在密封面处由于干摩擦,冷却水突然中断,杂质进入密封面,抽空等情况下, 在密封面处由于干摩擦,冷却水突然中断,杂质进入密封面,抽空等情况下, 都会导致环面出现径向裂纹; 都会导致环面出现径向裂纹; b) 石墨炭化是使用碳 石墨环时密封失效的主要原因之一.由于在使用中,如果 石墨炭化是使用碳—石墨环时密封失效的主要原因之一 由于在使用中, 石墨环时密封失效的主要原因之一. 石墨环一旦超过许用温度(一般在-105～250℃) 其表面会析出树脂, 石墨环一旦超过许用温度(一般在-105～250℃)时,其表面会析出树脂,摩 擦面附近树脂会发生炭化,当有粘结剂时,会发泡软化,使密封面泄漏增加, 擦面附近树脂会发生炭化,当有粘结剂时,会发泡软化,使密封面泄漏增加, 密封失效; 密封失效; 辅助密封件(如氟橡胶,乙丙橡胶,全橡胶)在超过许用温度后, c) 辅助密封件(如氟橡胶,乙丙橡胶,全橡胶)在超过许用温度后,将会迅速老 龟裂,变硬失弹.现在所使用的柔性石墨耐高温,耐腐蚀性较好, 化,龟裂,变硬失弹.现在所使用的柔性石墨耐高温,耐腐蚀性较好,但其回 弹性差.而且易脆裂,安装时容易损坏. 弹性差.而且易脆裂,安装时容易损坏.