双端面机械密封
双端面机封的工作原理
双端面机封的工作原理双端面机封是工业生产中常见的密封设备，广泛应用于各种泵、压缩机、搅拌机、混合机等机械设备中，其主要作用是防止流体泄漏，保持设备的运行状态。
本文将介绍双端面机封的工作原理及其分类。
1.工作原理双端面机封由静环、动环、弹簧、O型圈等组成。
其中静环安装在泵或压缩机的壳体上，动环则安装在泵或压缩机的轴上。
当设备启动时，动环与静环之间会因轴的旋转而产生相对运动。
此时，静环和动环之间的空气会被挤压出去，形成一种密封介质。
双端面机封内的弹簧通过压缩状态形成一定的压力，使机封始终保持紧密贴合，防止流体泄漏。
双端面机封的工作原理可以简单归纳为以下几步：1）当轴旋转时，动环沿着轴向运动，同时静环的O型圈通过弹性变形紧密贴合在轴上。
2）因为双端面机封是在静液压力和弹力的作用下形成密封的，因此在轴的旋转中，封闭区域内部形成了一定的压力差。
这个压力差可以使泵或压缩机中的工质从叶轮周围被压入远离叶轮的部位，进而从轴上被挤压出去，形成一种密封介质。
3）当设备运行一段时间后，双端面机封的弹簧和O型圈的弹性变形也会逐渐减弱，此时机封的密封性能会下降。
需要定期检查双端面机封，及时更换弹簧和O型圈等零件，以保证机封的长期稳定运行。
2.分类根据静环的安装位置不同，双端面机封可分为内装式和外装式两种。
1）内装式双端面机封：静环直接装配在泵或压缩机的壳体上，动环则直接安装在轴上。
内装式双端面机封结构简单，易于安装和调整。
2）外装式双端面机封：静环与泵或压缩机的壳体分离，安装在外部支架上，动环也分离于轴上，独立的安装在泵或压缩机上。
外装式双端面机封比内装式更为灵活，更容易进行维护和更换。
根据O型圈的材质和形状不同，双端面机封可分为橡胶O型圈和折旋石墨O型圈两种。
1）橡胶O型圈：由橡胶材质制成，具有良好的弹性和密封性能，适用于低速且要求密封性能较低的设备。
2）折旋石墨O型圈：由折旋石墨带和金属弹簧组成，可以在高速运转的设备上保持良好的密封性能，其耐磨性和耐高温性能也较高。
双端面机械密封和串联密封的区别
双端机械印章与 Tandem 印章的区别机械密封是许多泵和旋转设备应用中的一个基本部分，为防止工艺流体从设备中泄漏提供了障碍。
现有机械封条有不同类型，双端机械封条和串联封条是最常见的两种选择。
在本篇文章中，我们将探讨这两类印章之间的区别及其在不同应用中提供的优势。
如名称所示，双端机械封面具有两套封面的特点，它们位于封面的两端。
这些密封面与设备的旋转和固定部件发生接触，形成了防止流程流体泄漏的障碍。
双端封条通常用于有高度泄漏风险的应用以及设备在高温或压力等挑战性条件下运行的应用。
这些封条为挑战性应用提供了有力可靠的解决方案，有助于维护设备的完整性和防止泄漏。
另串联封，又称串联封，其特征是两组封面排列成系列，其中一组封面位于另一套封面前面。
这种设计允许将两个单独的过程液用一个旋转轴封存。
坦德姆海豹经常被用于应用中，在化学加工或石化工厂等需要同时封存两种不同的过程液。
操作者通过使用串联封条，可以确保设备的完整性，防止不同工艺流体的混合，这对于维持操作的安全和效率至关重要。
双端印章和串联印章的关键区别之一是其配置方式和提供印章的方式。
双端密封通过在旋转轴的两端产生密封，为防止过程液的泄漏提供了屏障，而同步密封则将两个独立的过程液密封在一个系列中，允许用一个轴密封多个流体。
这种配置的差异使得每一种封条都适合不同的应用，这取决于设备的具体要求和所涉及的过程流体。
除了其不同的配置外，双端印章和串联印章在可靠性，维护性，成本效益方面也提供了不同的优势。
双端密封因在挑战性应用中的坚固性和可靠性而闻名，提供了高水平的封装，即使在苛刻的条件下也防止了过程液的泄漏。
然而，由于设计的性质，这些印章可能需要更频繁的维护和更换。
另Tandem海豹为用一个单轴密封多个过程液提供了成本效益高的解决办法，降低了密封系统的复杂性和成本。
这样做可以使联合封条成为更吸引应用的选择，因为效率和成本效益是关键考虑因素。
双端机械密封和串联密封提供了独特的优势，适合不同类型的应用。
双端面机械密封泄漏原因及改进措施
双端面带平衡罐机械密封泄漏原因及改进措施介绍某型反应釜用带轴套整装式双端面机械密封的结构及工作原理，结合实际工况，分析了其失效原因（如o形圈材质选用不合理，搅拌同轴度偏大，密封面变形），提出了改进措施及使用中的注意事项。
1机械密封的结构与工作原理带轴套整装式双端面机械密封是一种无须调整动环弹簧压缩量、装配简便的机械密封形式。
该机械密封适用于强腐蚀、高温，带悬浮颗粒及纤维介质，气体介质，易燃易爆、易挥发、低粘度介质，保障高真空度工况的密封。
该机械密封结构见图1。
图1带轴套整装式双端面机械密封结构A 泄漏液口；B1、B2冷却水进出口；C1、C2密封液进出口;1平衡罐;2冷却水腔;3密封液腔;4轴套;5机械密封组件当搅拌轴运转时，其带动机械密封轴套以及固定在机械密封轴套上的动环组件同步转动，靠动环组件和上、下静环面之间的贴合达到密封效果。
密封面一侧是密封腔室，另一侧是反应釜内环境。
在正常工作状态下，通过外部提供密封液至平衡罐，保持密封液液位在平衡罐液位计的中线，并确保平衡罐内密封液压力（即密封液腔内压力）高于釜内压力0.05〜O.IOMPa。
若密封液压力过高，贝U动、静环摩擦面易加速磨损；若密封液压力过低，则反应釜内物料易泄漏。
2故障分析2.1故障状况某反应釜均采用带轴套整装式双端面机械密封，该机械密封轴径为210mm工作转速为100r/min，工作压力为-0.5〜I.OMPa,工作温度为0〜80C,主要起密封作用的是机械密封组件，见图2。
图2机械密封组件1上静环O形圈;2上静环;3轴套;4上动环;5轴套O形圈;6动环组件;7下动环O形圈;8下动环;9下静环;10下静环O形圈动环密封面材质为SiC，静环密封面材质为井口KC-673石墨，与物料接触的下动环0形圈、上静环0形圈、轴套0形圈材质为聚四氟乙烯报复硅橡胶，其余0形圈材质均为丁腈橡胶。
该机械密圭寸的密圭寸液采用软水，釜内介质主要是聚乙烯等有机物料。
双端面机械密封安装使用说明书
５、 使用３－６个月后应更换密封液，并冲冼密封腔及平衡罐。 ６、 经常提起冷却水套，清除密封件周围的污物及水垢。
密封液使用Ｎ３２机械油或类似的油品（若釜内介质不允许接触机油，可使用食用油） 对机油应经过严格过滤必须清洁。 四、安装与拆卸：
二、技术性能：
标准名称：搪玻璃搅拌窗口用机械密封釜密封系列及主要参数
代号：HG/T２０５７-９１、HG２０９８-９１、HG－T２７３４-９５
型号
２２１
２２２
２２３
使用压力 ;２.５
使用温度℃
２００
３００
２００
轴径 mm
３０－１３０
４０－１４０
４０－１４０
转速 r/min
３００
５００
件，使密封效果非常可靠。本密封安装方便，利于维护，密封本体下部配有搪玻璃冷
却器，上部配有冷却水套通过冷却可以降低密封部位的温度，有牌密封的使用条件及
提高使用寿命，密封液由平衡罐通过氮气加压，并保证密封压力高于釜内压力，在使
用中只限于密封液的微量渗漏而杜绝了有害介质泄漏。从而可以消除化工生产中的污
染和公害。
1. 安装顺序 1 将冷却器及机械密封本体固定在搅拌孔上。 2 顺序放上楔形环，隔环、冷却水套下面的 O 型圈，油封和调整螺母。 3 将减速机及其支座装在罐盖上，旋紧固定螺栓之螺母。 4 从下端将搅拌轴穿入通过中间轴承，拧上圆螺母及止动垫圈将爪翻入圆螺母邻
近槽内上好夹壳联轴器或弹性块连轴器。 5 装入对开夹，旋上调整螺母下压对开夹，隔环使楔形环平整，压入动环内进而
５００
适用设备
搪玻璃反应罐
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。
多级离心泵机械密封型号
多级离心泵机械密封型号
有很多种多级离心泵的机械密封型号，下面列举几种常见的型号：
1. 单端面机械密封：这是最常见的多级离心泵机械密封类型，它由一个旋转环与一个固定环组成，并通过弹簧或压簧保持紧密接触，防止泄漏。
2. 双端面机械密封：这是一种更复杂的多级离心泵机械密封类型，它由两个旋转环和两个固定环组成，中间有一个润滑剂供给系统，以保持良好的润滑和冷却效果，适用于高速和高温工况。
3. 带固体润滑的机械密封：这种机械密封采用固体润滑剂（如石墨或硬质合金）作为润滑材料，可以在高温和高速工况下使用，并具有较好的抗磨损性能。
4. 喷水式机械密封：这种机械密封通过喷射水或其他润滑剂来冷却和润滑密封面，适用于高温和高蒸发压力的工况。
以上只是一些常见的多级离心泵机械密封型号，实际应用中还有其他一些特殊型号，可以根据具体需求选择适合的机械密封型号。
双端面机械密封和单端面机械密封
双端面机械密封和单端面机械密封
双端面机械密封，也叫双端法兰，是液压高压及其他介质，如油、水、气等，特别是油压高压系统中，在法兰端面重叠部位采用的一种结构形式。
它具有密封性极强、密封究极充分的优点，是液压高压及其他介质的阀门
密封的最佳形式，被广泛应用于石油、冶金、电力、煤矿、火力发电厂、
轻工机械、汽车、矿山机械、环保设备等行业。
单端面机械密封，也叫单端法兰，是液压高压及其他介质，如油、水、气等，特别是油压高压系统中，在法兰端面采用的一种结构形式。
它与双
端面机械密封相比，在某些方面存在有限的密封要求，但可以更加安全可
靠的完成某些能量的转移，可以在高压环境下使用，是否的优点是它拆装
比较简单且损耗小，因此被广泛应用于石油、冶金、电力、煤矿、火力发
电厂、轻工机械、汽车、矿山机械、环保设备等行业。
双端面机械密封
未知驱动探索，专注成就专业
双端面机械密封
双端面机械密封是一种常见的密封结构，主要用于防止液
体或气体泄漏。
它由两个平行的密封面和一个密封件组成，其中一个密封面固定在旋转轴上，另一个密封面固定在静
止部件上。
当旋转轴旋转时，密封面之间形成一个紧密的
间隙，有效防止介质泄漏。
双端面机械密封常用于旋转设备，如泵、压缩机、搅拌机等。
它可以承受较高的压力和温度，具有良好的密封性能
和耐磨损性。
双端面机械密封的安装和维护相对较为复杂，需要确保密
封面的平行度和尺寸配合精度。
在使用过程中，需要定期
检查密封面的磨损情况，并进行必要的维护和更换。
双端面机械密封在化工、石油、造纸、食品等行业广泛应用，其性能和可靠性对设备的正常运行起着重要作用。
1。
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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
搅拌轴的力学模型
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
]G(1
4
)
)
1 4
按临界转速校核搅拌轴的直径 临界转速
推进式搅拌器
推进式搅拌器常用参数（表8-6）
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
涡轮式搅拌器
（透平式叶轮）
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。
（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。
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）
填料箱
填料箱宽度：
S (1.4 ~ 2) d
进式、涡轮式、框式和锚式、螺杆（带）式 （2）介质的密度 （3）介质的腐蚀性
2、反应过程的特性 间歇操作还是连续操作；吸热反应还是放热反应；是否结晶
或有固体沉淀物产生等。 3、搅拌效果和搅拌功率的要求
搅拌器的选用
生物反应物料的特性
生物反应都是在多相体系中进行 大多数生物颗粒对剪切力非常敏感 大多数微生物发酵需要氧气
当搅拌轴转速n ≥ 200r/min时，应进 行临界转速的验算。
nc
30
3EI(1 4 ) L12 (L1 )ms
搅拌轴临界转速的选取—（表8-11）
要求
n≤ 0.7 nc（刚性轴） 1.3 nc （柔性轴）
按强度计算搅拌轴的直径
强度条件
max
M te WP
[ ]
Mte 当量扭矩
填料箱高度：
由填料的尺寸和 圈数确定
标准填料箱
表（8-13）
填料压盖高度：
h (1 ~ 2)H 33
机械密封
（端面密封）
动、静界面 密封点 径向密封 端面比压
动环和静环 弹簧压紧装置
密封圈
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
涡轮式搅拌器常用参数 （表8-6）
锚式搅拌器
涡轮式搅拌器常用参数 （表8-6）
框式搅拌器
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。
螺杆式搅拌器 螺带式搅拌器
搅拌器的选型
1、介质的性质 （1）介质的粘度 随着介质粘度增高，各种搅拌器使用的顺序是：桨叶式、推
搅拌功率的计算
搅拌轴和搅拌器的强度和刚度计算 电机和减速机的选型
影响搅拌功率的 主要参数
搅拌器的 几何尺寸
搅拌器的 运动参数
重力参数
搅拌容器 的结构
被搅拌介 质的特性
功率表达式
P=f（n，d，ρ，μ，g ）=K na db ρc μe gf
K---系统几何构形的总形状系数
功率减小轴端挠度、提高搅拌轴 临界转速的措施
缩短悬臂段的长度 增大轴径
设置底轴承或中间轴承 设置稳定器
密封装置 （轴封装置）
作用 维持设备内的压力，防止介质泄漏。
基本要求
密封可靠，使用寿命长。 结构简单，装拆方便。
类型
填料密封 机械密封
填料密封
填料密封允许有 一定的泄漏量
填料需定期更换 轴有一定的磨损
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
优点
1、功耗小、效率高。 2、电机过载保护。 3、可承受较高压力。
缺点
按介质压力对端面比压的影响分非 平平 衡衡 型型 （k（k1) 1)
外装式和装内式机械密封
双端面机械密封
双端面机械密封
d>D1
d<D1
d=D1
K>1 K=1
平衡型机械密封：K=0.6~0.9 非平衡型机械密封：K=1.1~1.2
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
K (Re )r (Fr )q
f ( d , B , h ,....) DDD
P N P n3d 5
搅拌轴设计
搅拌轴的结构设计 计算搅拌轴的直径
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
搅拌轴的结构设计
轴颈设计 轴身设计
轴头设计
搅拌轴直径计算
填料
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。
搅拌器的型式
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
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）
M te
M
2 n
M
2
轴径
d
1.72(
[
M te
](1
4
)
)
1 3
按轴封处允许径向位移验算轴径
限制条件
Lo [ ]Lo Lo 总径向位移 [ ]Lo 轴封处的允许径向位移
搅拌轴直径的确定
（1）轴径应同时满足强度、刚度、临界转速等条件。 （2）在确定轴的结构尺寸时，还应考虑轴上键槽及开孔 所引起的局部削弱，轴径应适当增大。 （3）轴径应圆整到标准公称轴径系列，如φ30、φ40、 φ50、φ65、φ80、φ95、φ110等。