机械密封与管道的选择

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机械密封的方案说明

机械密封的方案说明

机械密封的方案说明机械密封是一种广泛应用于各种设备和系统中的密封解决方案。

它具有可靠的密封性能,能够防止液体、气体或粉尘从设备中泄漏,从而有效保护设备的正常运行。

本文将重点介绍机械密封的原理、分类和应用,并提供一些常见的机械密封方案。

1. 机械密封的原理机械密封通过两个密封面之间的摩擦力和压力来实现密封效果。

一般由固定环和转动环组成,通过密封面之间的压缩和摩擦力,阻止流体或气体的泄漏。

机械密封还可以通过填充物和弹性元件来增强密封效果。

机械密封的原理可以简单总结为以下几点: - 密封面之间的摩擦力和压力实现密封效果; - 转动环和固定环之间的压缩和摩擦力阻止流体或气体的泄漏; - 填充物和弹性元件可以增强密封效果。

2. 机械密封的分类根据机械密封的结构和工作原理的不同,可以将机械密封分为以下几类:2.1 静态机械密封静态机械密封是指密封面相对静止,不产生相对运动的机械密封。

静态机械密封常用于需要保护静止部件或连接处的密封,例如阀门、管道连接等。

静态机械密封的优点是结构简单、安装方便,但不适合要求高速旋转的设备。

2.2 动态机械密封动态机械密封是指密封面相对运动的机械密封。

动态机械密封广泛应用于各种旋转设备,如泵、压缩机、搅拌机等。

动态机械密封的优点是密封性能好,适用于高速旋转设备,但安装和维护较为复杂。

2.3 旋转机械密封旋转机械密封是指密封面和轴线相交的机械密封。

旋转机械密封常用于旋转设备,例如泵、压缩机等。

旋转机械密封的主要作用是防止泵体或压缩机进出口之间的流体泄漏。

2.4 接触机械密封接触机械密封是指密封面相互接触的机械密封。

接触机械密封常用于阀门等设备上。

接触机械密封的密封效果好,但摩擦力大,容易磨损。

3. 机械密封的应用机械密封具有广泛的应用领域,在各种设备和系统中起到关键的密封作用。

以下是几个常见的机械密封应用:3.1 泵的机械密封泵是机械密封的常见应用领域之一。

泵的机械密封主要用于防止泵体和泵轴之间的流体泄漏。

压力管道的管道附件设计及其要求

压力管道的管道附件设计及其要求

压力管道的管道附件设计及其要求随着现代工业的发展,压力管道的运用范围越来越广。

在压力管道的设计中,管道附件是一个非常重要的组成部分。

管道附件是指在管道系统中起连接、支承、隔离、控制及防护等作用的各种附件。

这些附件不仅直接影响着管道系统的安全性能和正常运行,还对系统的可维护性和经济性等方面产生重要影响。

在设计压力管道时,管道附件不仅需要满足基本的力学性能和质量要求,还需要考虑到各种特定的工艺要求和用地环境要求。

为了更好地保障压力管道的安全运行,本文将从设计基本原则、常见的管道附件类型及其选型、制造工艺等方面,阐述压力管道的管道附件设计及其要求。

一、设计基本原则在设计管道附件时,需要遵循一些基本原则,以确保管道系统的稳定性和安全性。

主要包括以下几个方面:1. 满足管道工作条件。

所选用的管道附件必须与管道系统的使用条件相匹配,满足要求的压力、温度、流量等参数,同时能够适应管道输送的介质特性,避免产生阻力或磨损等问题。

2. 确保强度和稳定性。

在制造和选型时,应考虑到管道系统的工作压力和温度,选择高强度、高稳定性的材料,以保证管道附件在使用过程中的强度和稳定性。

3. 提高可靠性和安全性。

管道附件设计应尽可能降低事故发生的概率,使管道系统能够在安全的范围内正常运行。

为此,需要充分考虑管道附件的质量、制造工艺等因素。

二、常见的管道附件类型及其选型1. 弯头弯头是管道中常见的一种附件,主要用于管道的转弯、改变走向、连接设备和管道之间的过渡。

在选型时需要考虑到厚度、材料的选择、弯头半径等因素。

弯头的过渡过程中会产生较大的局部阻力,因此在弯头的设计中也需要考虑到管道的管径、流量等参数。

2. 法兰法兰是一种广泛采用的管道附件,通常用于连接两个管道、连接管道和设备、安装阀门及其他控制附件。

在选型时需要考虑到法兰的材料、尺寸及法兰连接方式等因素。

法兰连接方式有螺栓法兰、机械密封法兰、焊接法兰等多种类型,需要根据具体的管道使用条件选择合适的法兰连接方式。

j型密封标准

j型密封标准

j型密封标准
"J型密封" 可能指的是不同应用领域中使用的各种密封件或密封环的一种类型,通常以"J" 字形截面命名。

这些密封通常用于确保密封和防漏功能,通常在管道、机械设备、液压系统和其他工程应用中使用。

然而,具体的"J型密封" 标准和规格可能因国家、行业和应用而异。

以下是一些可能的解释:
1.O型环密封:"J型密封" 有时可以指代"O型密封",这是一种
圆形橡胶密封环,具有"J" 字形截面。

O型密封通常用于密封
液体或气体,以防止泄漏。

它们有各种尺寸和材料可供选择,
以满足不同的应用需求。

2.机械密封:"J型密封" 也可以指代某些机械设备中使用的密封,
例如某些泵、阀门和活塞密封。

这些密封通常具有"J" 字形截
面,用于确保机械装置的密封性能。

3.液压密封:在液压系统中,"J型密封" 可能是一种用于密封液
压缸或其他液压元件的密封环。

这些密封具有特定的形状,以
保持高压液体封闭并防止泄漏。

如果你需要了解关于特定类型的"J型密封" 的标准和规格,建议查阅相关的国家标准、行业规范或制造商提供的产品文档,以获取详细信息。

不同的应用领域可能有不同的要求和标准。

机械设计手册之 密封装置

机械设计手册之 密封装置

一、 非接触式动密封 1、间隙密封 间隙密封是靠相对运动件的配合面之间的微小间隙 防止泄漏而实现的密封,它的工作原理是基于流体黏性 摩擦理论,即当油液通过缝隙时存在一定的黏性阻力而 起密封作用。
2、离心密封 离心密封主要是利用轴在旋转时产生的离心力,将泄 漏出来的润滑油再甩回到油腔。也有在轴上直接开螺旋 槽,在紧贴轴承处安装一甩油环,将油再甩回去,螺旋 槽的旋转方向要保证轴在旋转时是使油甩到油腔里,而 不是相反,这种密封通常只能在单向回转的轴上使用。
法兰
缸体
金属空心 O 形环 压紧状态
缸体 金属空心 O 形环 自由状态
工作,温度范围为-250℃650℃。
Hale Waihona Puke 四、密封胶密封用刮涂、压注等方法将密封胶涂在要压紧的两个
面上,靠胶的浸润性填满密封面的凹凸不平处,形成 一层薄膜,能有效起到密封作用。它密封牢固,方法 简单,效果好,但耐温性差,通常用于150℃以下。
(4) 无机材料 石墨和工程陶瓷,如氧化铝瓷、 滑石瓷、金属陶瓷氧化硅等。主要用于垫片、软填料、 硬填料、密封件、机械密封、间隙密封等。可耐酸、 耐碱,最高可耐温度800℃。 (5) 金属材料 黑色金属有碳钢、铸铁、不锈钢 等,有色金属有铜、铝、锡、铅等,硬质合金有钨钴 硬质合金、钨钴钛硬质合金等,贵重金属有金、银、 铟、钽等。主要用于垫片、软填料、硬填料、成型填 料、防尘密封件、机械密封、间隙密封等。可耐酸、 耐碱,最高可耐温度450℃。贵重金属主要用于高真空、 高压和低温等场合。
法兰之间
上法兰 封头
轴承端盖和箱体之间
罐体 下法兰 垫片
密封垫片 轴承
垫片
法兰盖
轴承端盖 轴
管道 法兰
法兰和法 兰盖之间

机械密封样本 (2)

机械密封样本 (2)

机械密封样本简介机械密封是一种常见的密封方式,广泛应用于各种设备和机械装置中。

机械密封样本的制备是进行机械密封实验、测试和验证的重要环节。

本文将介绍机械密封样本的制备步骤、要点和注意事项,并提供一些常见的机械密封样本的设计和制备案例。

制备步骤1.材料准备:选择适用于机械密封的材料,如橡胶、金属、塑料等。

确保选择的材料具有耐磨损、耐腐蚀、耐高温、耐压等性能。

2.样本设计:根据实际需求,设计机械密封样本的形状、尺寸和结构。

考虑到密封性能、耐久性和易于制备的要求,进行合理的设计。

3.制备方法:根据样本设计,选择相应的制备方法。

常见的制备方法包括注塑、压缩成型、剪切、切割、粘接等。

4.样本制备:按照制备方法,进行机械密封样本的制备。

确保制备过程中操作规范、材料均匀、尺寸准确等。

5.检验和调整:制备完成后,对机械密封样本进行质量检验。

如有问题,及时调整和改进。

制备要点1.材料选择:根据实际工作环境和要求,选择适合的材料。

例如,在高温、高压环境下工作的机械密封,需要选择耐高温、耐压的材料。

2.尺寸和结构:机械密封样本的尺寸和结构直接影响其密封性能和使用寿命。

需要根据实际需求进行合理的设计和调整。

3.制备方法:不同的制备方法适用于不同的样本类型和要求。

选择适合的制备方法可以保证样本质量和制备效率。

4.操作规范:制备过程中,要保持操作规范,尽量避免污染、损坏和变形等问题。

特别是在材料粘接、固化等工序中,严格控制操作条件和时间。

5.质量检验:制备完成后,对机械密封样本进行质量检验。

主要包括外观质量、尺寸偏差、耐压性能、耐磨损性能等方面。

常见案例以下是一些常见的机械密封样本的设计和制备案例:橡胶密封圈•材料:橡胶•结构:环形,内径、外径和厚度可以根据实际需要进行设计调整•制备方法:注塑或压缩成型•主要用途:用于密封液体或气体在两个相互连接的零件之间的间隙。

金属填料密封•材料:金属•结构:圆环状,内径、外径和厚度可以根据实际需要进行设计调整•制备方法:切割和粘接•主要用途:用于密封高温、高压环境下的容器或管道。

机械密封试验方法

机械密封试验方法

机械密封试验方法有两种,分别是集装式双端面机械密封试验和模拟工况试验。

集装式双端面机械密封试验的方法步骤:
1.在密封液出口处管路上安装堵头与压力表。

2.在密封液入口处接入气源并配有压力输入调节阀与压
力释放调节阀。

3.缓慢打开压力输入调节阀并仔细观察压力表读数,当压
力表数值升至要求设定压力值时,立即关闭输入调节阀。

4.保持一段时间后,如压力值未出现变化,则密封腔检验
的结果为合格。

模拟工况试验的方法步骤:
1.自行加工准备上下两个密封盖板、螺杆及配套螺母。

2.在顶部盖板与轴套之间,机封底部端盖与底部盖板之间
加装橡胶密封垫片。

3.在顶部盖板打孔并加工配套螺纹,安装锁紧螺杆,使机
械密封轴套顶部端面与下部盖板之间形成密封腔。

4.在顶部密封盖板中心处接入管路并接入阀门与压力表。

机械设计手册之 密封装置.


第五节
机械密封
机械密封也称端面密封,属于接触式动密封,常 用于泵、釜、压缩机、 1 2 3 4 5 6 7 8 液压设备和其他类似 设备的旋转轴的密封, 适用于高压、高温、 高速、或低温、真空 等场合以及对酸、碱 等强腐蚀介质的密封。
1-压盖; 2-静环; 3-静环密封圈; 4-动环; 5-动环密封圈; 6-推环; 7-弹簧; 8-固定螺钉; 9-弹簧座; 12 冷却液 10-传动螺钉;11-壳体;12-防转销
3、平衡型和非平衡型 根据介质压力在摩擦面上所引起的比压情况来分, 不卸载的称为非平衡型;部分卸载的称为部分平衡型; 全部卸载的称为全平衡型。卸载越多,摩擦端面上的 比压就越小,可减轻端面的磨损,但比压过小,密封 面就有被推开的危险而出现泄漏,所以,卸载的多少 要根据使用情况来确定。
第六节
其他密封
(3) 弹塑性体 橡胶和塑料。 橡胶类有天然橡胶和合成橡胶之分。 橡胶主要用于垫片、成型填料、软填料、油封、防 尘密封件等。 塑料有氟塑料、尼龙、酚醛塑料、聚乙烯、聚四氟 乙烯等。主要用于垫片、成型填料、软填料、硬填料、 防尘密封件、活塞环、机械密封等。可耐酸、耐碱、 耐油等。聚四氟乙烯最高可耐温度300℃。
油封广泛用于汽车、工程机械、机床等各种机械上, 因此种类很多,通常按其结构可分为有骨架和无骨架两 大类。骨架是金属加强环,用来增强油封的刚度。 油封种类很多,大多已标准化,按照工作条件和轴 的尺寸选取。
2、软填料密封 软填料密封是将各种适合作为密封材料的软填料, 用压盖压入需要密封的间隙中,达到密封的作用。适 合于轴旋转的线速度不大于10m/s。软填料密封发热和 磨损很严重,使用寿 命最长不超过半年。 通过重新压紧端盖, 可以补偿填料的磨损。
机械设计

常用密封件的分类及选型步骤

在机械设备中密封的功能是防止泄漏。

起密封作用的零件称为密封件,简称密封。

密封件是机械产品中应用最广的零部件之一。

在石油、石化、化工等的生产、加工、储运乃至销售环节,常常伴随着易燃、易爆、高温、高压、有毒有害和腐蚀等危险因素,机器及设备在使用中工作介质和润滑油的“跑、冒、滴、漏”,给生产带来了极大危害。

设备中的工作介质或润滑剂的泄漏,会造成浪费并污染环境,泄漏到环境中的物质一般难以回收,严重污染了空气、水以及土壤。

例如,很多化工厂区气味难闻,烟雾弥漫,对环境造成严重污染,严重危害职工的身体健康;易燃、易爆、剧毒、腐蚀性、放射性物质的泄漏,有可能发生着火、爆炸、中毒等事故,造成厂毁人亡,会危及人身及设备的安全:环境中的气体、灰尘、水等进入机械设备内会导致轴承、齿轮等过早地磨损报废,混入化工装置内会影响化工产品纯度;流体机械内部泄漏会影响容积效率等。

随着生产装置的大型化,生产工艺向高温、高压、高速的方向发展,出现泄漏的机会越来越多,发生事故的危险越来越大,造成的经济损失也越来越大。

往往一处管线、一台设备的泄漏就有可能导致一套装置,乃至全厂停产,还极可能会引起火灾、爆炸,造成人员伤亡等重大事故发生。

因此,密封性能已成为评定机械产品质量的一个重要指标。

常用密封包括机械密封、液压与气动密封、垫密封、填料密封、胶密封、迷宫密封、螺旋密封、磁流体密封、高压密封等。

以下是我们在非标设备设计中需要常用到的一些密封件的选型步骤、设计技术要求等资料,各种常见密封的密封原理、基本结构、特点、使用性能、适用条件,如何根据使用条件,合理地选择密封材料、密封型式,正确进行密封结构的设计。

一、密封的分类密封件可分为相对静止接合面间的静密封和相对运动接合面间的动密封两大类。

静密封的密封部位是静止的,如管道法兰、螺纹连接、压力容器与盖间的密封等。

动密封的密封部位有相对运动,可分为旋转密封和往复密封,还可以分为接触式密封和非接触式密封及无轴封三类。

机械密封百科

机械密封科技名词定义中文名称:机械密封英文名称:mechanical seal定义:由至少一对垂直于旋转轴线的端面在流体压力和补偿机构弹力(或磁力)的作用以及辅助密封的配合下,保持贴合并相对滑动而构成的防止流体泄漏的装置。

所属学科:机械工程(一级学科);机械零件(二级学科);机械密封(三级学科)本内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布百科名片机械密封引机械密封(mechanical seal)是指由至少一对垂直于旋转轴线的端面在流体压力和补偿机构弹力(或磁力)的作用下以及辅助密封的配合下保持贴合并相对滑动而构成的防止流体泄漏的装置。

弹力加载机构与辅助密封是金属性纹管的机械密封我们称为金属波纹管密封。

在轻型密封中,还有使用橡胶波纹管作辅助密封的,橡胶波纹管弹力有限,一般需要辅以弹簧来满足加载弹力。

“机械密封”通常被人们简称为“机封”。

目录机械密封的组成(重点是以下四类部件)什么是机械密封对机械密封的密封环有哪些要求机封工作应注意问题机封正常运行和维护问题机封的精致产品类型机械密封与软填料密封比较,有如下优点:机械密封行业常用英语汇总机械密封的组成(重点是以下四类部件)什么是机械密封对机械密封的密封环有哪些要求机封工作应注意问题机封正常运行和维护问题机封的精致产品类型机械密封与软填料密封比较,有如下优点:机械密封行业常用英语汇总•适用范围•特点展开编辑本段机械密封的组成(重点是以下四类部件)主要部件动环和静环。

辅助密封件密封圈(有O形、X形、U型、楔形、矩形柔性石墨、PTFE包覆橡胶O 圈等)。

弹力补偿机构弹簧、推环。

传动件弹簧座及键或各种螺钉。

集装式机械密封编辑本段什么是机械密封机械密封是一种旋转机械的油封装置。

比如离心泵、离心机、反应釜和压缩机等设备。

由于传动轴贯穿在设备内外,这样,轴与设备之间存在一个圆周间隙,设备中的介质通过该间隙向外泄露,如果设备内压力低于大气压,则空气向设备内泄露,因此必须有一个阻止泄露的轴封装置。

机械密封安装和使用要求(三篇)

机械密封安装和使用要求1)必须按工况条件与主机情况选择适宜型号的机械密封与材料匹配,才能确保机封正常运转及使用寿命。

2)安装机械密封部位的轴(轴套)的径向跳动公差应0.04mm,转子的轴向窜动量0.1mm。

3)安装机械密封静止环的密封端盖(或壳体),定位端面对轴的垂直度0.04mm。

4)机械密封在安装时,必须将轴(轴套)、密封腔体、密封端盖及机械密封本身清洗干净,防止任何杂质进入密封部位。

5)当输送介质温度偏高、过低、或含有杂质颗粒、易燃、易爆、有毒时,必须参照机械密封有关标准,采取相应的阻封、冲洗、冷却、过虑等措施。

6)机械密封安装时,应有适当的润滑。

按产品安装说明书,保证机械密封的安装尺寸。

7)设备在运转前必须充满介质,以防止干摩擦而使密封失效。

8)样本中单弹簧传动的机械密封,应合理选择弹簧旋向,一般从静止环端看,轴转向为顺时针时,应选右旋弹簧。

反之则选左弹簧。

机械密封安装和使用要求(二)机械密封是一种常用的密封装置,广泛应用于各种工业领域的设备和管道系统中。

正确的安装和使用机械密封是保证设备正常运行和延长密封件寿命的重要措施。

本文将从机械密封的选择、安装、润滑和维护等方面详细介绍机械密封的安装和使用要求。

1. 机械密封的选择机械密封的选择应根据具体工况要求和密封性能要求来确定。

首先要了解设备的工作环境、介质性质、温度、压力以及转速等参数,然后根据相关参数选择合适的机械密封型号和材质。

同时还要考虑密封件的耐磨性、耐腐蚀性和耐高温性等特性。

2. 机械密封的安装(1)机械密封的安装位置应选择在液压部件或轴向负载相对较小的位置,以减少密封件的轴向力和径向力。

(2)在安装机械密封前,要对轴颈进行检查和修整,确保其尺寸和形状满足要求。

(3)安装机械密封时,应严格按照密封件的安装说明进行操作,确保密封件正确装配。

(4)在安装过程中,要注意避免机械密封和轴颈的碰撞和划伤,以免影响密封性能。

(5)在安装机械密封时,要注意对密封面和密封间隙的清洁,避免污物和杂质的进入,以免造成泄漏。

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由于机械密封泄漏量很小,密封可靠。

因此自1885年,英国产生第一个机械密封以来,机械密封被广泛应用于化工、石化和医药装置中。

目前70~80%的工业用泵配备机械密封。

API610《石油、重化学和天然气工业用离心泵 》(Centrifugal Pumps for Petroleum, Heavy Chemical, and Gas Industry Services)要求泵的连续运转周期至少为3年。

这就要求机械密封的连续运转周期也需达到3年以上。

虽然近年来机械密封技术发展很快,集装式机械密封的不断完善及新材料的不断应用,使密封寿命大大延长,泄漏量也大大减少。

但要满足这一条仍相当困难。

据统计,密封引起的故障占全部机器故障的40%以上。

造成这一现象的原因,一是作为泵机组中的动密封,其本身所处的工作条件、所起的作用所决定。

二是许多国内设计单位以及工程公司(包括用户)认为密封选用是泵厂和密封厂的事情,往往对机械密封的选用参数、类型、结构和原理以及管路系统了解不深,难以参与机械密封的选用工作,造成密封的选型不当。

本文从选用的角度,介绍机械密封的选型参数、类型、结构、标准和试验,并通过选用举例作进一步的阐述。

二、机械密封选型参数机械密封的选型参数如下:1. 输送介质的物理化学性质,如腐蚀性、固体颗粒含量和大小、密度、粘度、汽化压力,介质中的气体含量,以及介质是否易结晶等。

2. 安装密封的有效空间(D与L)等。

3. 工艺参数(1) 密封腔压力P密封腔压力指密封腔内的流体压力,该参数是密封选用的主要参数。

确定密封腔压力时,除需要知道泵进口和出口压力外,还需了解泵的类型和结构。

对新采购的泵,最方便、可靠的办法是向泵制造厂了解密封腔的压力数据;对现场在役设备,确认密封腔压力最简单的办法是在密封腔上装设压力表。

为方便密封选用,表1给出了供参考的密封腔压力值Pm。

表1 不同类型泵的密封腔压力值Pm(供参考)泵的类型  估算公式后盖板带背叶片、耐磨环  Pm=Ps+0.25(Pd-Ps),式中, Ps泵进口压力,Pd泵出口压力,下同。

后盖板带平衡孔  Pm=Ps+0.10(Pd-Ps)带背叶片和平衡孔  Pm=Ps后盖板有耐磨环,无平衡孔  Pm=Ps+1.8bar开式叶轮,无后盖板和平衡孔  Pm=Ps+C(Pd-Ps)注:C=0.1(最大叶轮直径), C=0.3(最小叶轮直径)后盖板无耐磨环,无平衡孔  Pm=Ps(大部分立式泵均如此)双吸泵  Pm=Ps多级泵根据平衡管、平衡盘和平衡鼓的布置来分析,密封腔压力有时等于进口压力,有时是某一中间级出口压力,有时是泵的出口压力(2) 流体温度T 指密封腔内的流体温度。

(3) 密封圆周速度V 指密封处轴的周向速度,按下式计算。

   V=πnd/60式中 d轴径,m;n泵轴转速,r/min。

三、机械密封型式的确定1. 推压型和非推压型密封推压型密封:指辅助密封沿轴或轴套机械推压来补偿密封面磨损的机械密封,通常就是指弹簧压紧式密封,如图1。

非推压型密封:辅助密封固定在轴上的机械密封,通常为波纹管密封,如图2。

图1 推压型机械密封 图2 非推压型机械密封推压型密封和非推压型密封特点的比较见表2。

表2 推压型密封和非推压型密封特点的比较推压型密封  非推压型密封  压缩单元  单弹簧或多弹簧  金属波纹管或橡胶波纹管  轴的辅助密封  动态 静态  商业用尺寸范围  13~508mm   18~305mm  温度范围  -268℃~232℃  -268℃~427℃  压力范围  20.69MPa 2.41MPa  特点  尺寸范围大高压适宜于特殊设计适宜于采用特殊金属   零部件少固有的平衡型结构静环磨损后,动环能自由前移高温  价格  一般较低 一般较高  2. 平衡型和非平衡型密封(1) 载荷系数K其计算公式如下:内装式密封:外装式密封:式中 d2密封环带的外径;d1密封环带的内径;db密封的平衡直径,见图3,4,5。

(2) 端面比压Pc其计算公式如下:式中 Ps弹簧比压;反压系数,指密封端面间流体膜平均压力Pm与密封流体压力P的比值。

对于水,=0.5。

(3) 平衡型和非平衡型密封密封腔中的压力作用在动环上形成了闭合力,端面间的液膜形成开启力。

载荷系数K>1,密封为非平衡型密封,如图1。

一般非平衡型只能用于低压。

当压力大于一定的限度,密封面间的液膜就会被挤出。

在丧失液膜润滑及高负荷的作用下,密封端面会很快损坏。

非平衡型密封不能平衡液体对端面的作用,端面比压随流体压力的上升而上升。

载荷系数K<1,密封为平衡型密封,如图3,4。

内装式密封轴上的台阶使密封端面延径向内移但不减少密封面的宽度。

密封的开启力不变,但由于动环有较大的面积暴露在液体中,因此,闭合力被平衡了相当一部分。

外装式密封的平衡方法除作用力方向恰好相反外,其余与内装式密封相同。

在这种情况下,要增加闭合力中的液压的份额,以抵销密封端面间液膜的开启力,如图5。

平衡型密封能部分平衡液体对端面的作用,端面比压随流体压力的上升而缓慢上升。

一般非平衡型只能用于低压,但对润滑性能差,低沸点,易汽化介质及高速工况,即使在低压下,也应选用平衡型密封。

因为对于非平衡型密封, 当密封腔压力上升时,会将密封端面间的液膜挤出,使密封面很快损坏。

平衡型密封能用于各种压力场合。

API682中规定除无压双重密封的外侧密封允许采用非平衡型密封外, 其余都应是平衡型密封。

图3 内装式非平衡型机械密封图4 内装式平衡型机械密封图5 外装式平衡型机械密封3. 单端面密封、无压双重密封和有压双重密封单端面密封:只有一对摩擦副,结构简单,制造、拆装容易,一般只需设置冲洗系统,不需要外供封液系统。

如图3,4,5。

有压双重密封(原称为双端面机械密封):有两对摩擦副,结构复杂,需要外供封液系统,密封腔内通入比介质压力高0.5~1.5bar的隔离液,起封堵、润滑等作用,隔离液对内侧密封起到润滑作用。

如图6。

无压双重密封(原称为串联密封):有两对摩擦副,结构复杂,需要外供封液系统,密封腔内的缓冲液不加压,工艺介质对内侧密封起到润滑作用。

如图7。

一般情况下,应优先选用单端面密封,因为单端面密封结构简单,使用方便,价格低。

但在以下场合,优先选用双重机械密封。

(1) 有毒及有危险性介质。

(2) 高浓度的H2S。

(3) 易挥发的低温介质(如液化石油气等)。

随着社会对健康、安全和环境保护的愈来愈重视,无压双重密封的使用量逐年上升,该种密封可广泛用于氯乙烯、一氧化碳、轻烃等有毒、易挥发、危险的介质。

无压双重密封的内侧密封(第一道密封)是主密封,相当于一个单端面内装式密封,其润滑由被密封的介质担当。

密封腔内注满来至封液罐的液体,未加压。

内侧密封一旦失效,导致密封腔的压力提高,即能由封液罐的压力表显示、记录或报警。

同时外侧密封就能在维修前起到密封和容纳泄漏液体的作用。

对一些有毒、含颗粒介质(或腐蚀性相当厉害的介质),一般 可考虑以下方法:(1) 采用合适的环境控制措施,如外冲洗+带旋风分离器的管路冲洗系统。

(2) 采用有压双重密封。

有压双重密封隔离液的压力高于介质压力,因而泵送介质不会进入密封腔。

内侧密封起到阻止隔离液进入泵腔的作用。

因此当输送诸如粘性、磨蚀性及高温介质时,内侧密封由于没有暴露在介质中,因此可以不用昂贵的合金制作。

外侧密封仅仅起到不使隔离液漏入大气的作用。

图6 有压双重机械密封图7 无压双重机械密封4. 内装式和外装式密封内装式密封:指机械密封安装在密封腔内,如图3,4。

外装式密封:指机械密封安装在密封腔外,如图5。

由于内装式密封的受力情况好,比压随介质压力的增加而增加,其泄漏方向与离心力方向相反,因此一般情况均选用内装式机械密封。

API682中明确标准型的机械密封为内装式密封。

只有当介质腐蚀性极强时,且又不想考虑用有压双重密封时,才考虑选用外装式机械密封。

5. 旋转式和静止式机械密封旋转式机械密封指补偿环随轴一起转动的机械密封。

静止式机械密封指补偿环不随轴一起转动的机械密封。

一般情况下均选用旋转式机械密封,但在轴径较大,转速较高(密封圆周速度&#61487;25m/s),由于弹簧及其它旋转元件产生的离心力较大,动平衡要求高,消耗的搅拌功率也大,应选用静止式机械密封。

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