机械密封件选型方法【技巧】
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。
机械密封的设计和选用
减少与腐弹簧应加保危险大的介质选用双端面密封；耐酸机械密封1—静环 2—动环 3—弹簧 4—波纹管说明：1)此结构为单弹簧聚四氟乙烯波纹管，外装式； 2)摩擦副由氧化铝陶瓷与填充玻璃纤维聚四氟乙烯组对，填充聚四氟乙烯耐磨端与纯聚四氟乙烯波纹管制成一体；3)弹簧可采用普通不锈钢制造低摩擦系数和热膨胀系数的材如选用热膨胀 热油泵用高温机械密封 1—内冲洗节流套 2—轴套 3—动环 4—金属波纹管静环组件 5—导流套 6—填料密封说明：1)采用冲洗、冷却结构以提高冷却效果，设置导流套增加冷却面积； 2)采用金属波纹管结构；3)采用低膨胀合金镶装石墨静环；可采取强防液氧泵低温机械密封1—动环2—静环 3—波纹管 4—弹簧 5—导流套说明：1)该结构适用工作温度为-196℃；2)采用静止式金属波纹管单端面结构；3)摩擦副材料组对为青铜对石墨；4)引入干燥氮气保护，稀释泄漏的氧气，吹扫密封件周围的空气，避免空气中的水汽在密封件与轴上冻结粒堵塞结构。
如外装式结构；采用应将弹簧与介质隔但当介质浓度高，杂质含量大时，须用双耐磨机械密封1—静环2—动环 3—波纹管 4—弹簧说明：1)此结构为双端面，橡胶波纹管结构；2)端面材料为碳化硅对碳化硅端面受力合理，尽量减小变形；减小载荷系数选用可靠的传动方式，如键、销高压中速机械密封1—弹簧2—动环 3—静环 4—耐磨涂层 5—防挤出挡圈说明：1)此结构用于压差7MPa，速度不大于15m/s的场合；2)静环由碳石墨制成，动环使用高弹性模量的硬质合金嵌件，且基环有足够的截面厚度，因而可适用于高压变工况的情况尽量减少旋转尽高速机械密封1—止推轴承2—动环 3—静环说明：1)该结构适用于大轴径及转速高达10 000 r/min的情况；2)动环由止推轴承定位，由键传递转矩；3)动环的浮动性好。
化工泵机械密封选用及失效分析
化工泵机械密封选用及失效分析化工泵机械密封是化工行业中常用的一种密封方式，广泛应用于各类化工生产设备中。
其作用是防止泵体中的介质泄漏，确保生产安全。
机械密封的选用和失效分析对于化工泵的安全运行至关重要。
一、机械密封的选用机械密封的选用需要考虑多个因素，包括介质特性、工作压力、温度、转速和密封材料等。
不同的机械密封适用于不同的介质和工况条件。
通常，液体介质可选择用弹簧单端面机械密封，气体介质选用波纹管机械密封或伸缩节式机械密封，高粘度介质需采用带引导肋的双端面机械密封。
在选择机械密封时，还要根据其安装形式进行考虑。
一般而言，化工泵的机械密封有内置式和外置式两种。
内置式机械密封结构紧凑，体积小，安装方便，但更换需要拆卸泵体。
外置式机械密封则更换维修较为方便，但需要在机械密封腔外部安装轴封、保护套和密封环等部件，造价较高。
机械密封密封不良时会导致介质泄漏，严重影响生产安全和工作效率。
化工泵机械密封失效的原因可归纳为以下几种：1.密封环磨损：机械密封工作时，传动环和被动环之间配合面不断相互摩擦，会引起密封环的磨损。
密封环磨损时，泵的进、出口处会有漏液或外溢。
2.弹簧变形：弹簧在密封中起到压紧密封环的作用。
弹簧变形可能导致压力不足或过大，影响机械密封的工作效果。
3.填料老化：填料老化会导致机械密封漏液，因此需要及时更换密封填料。
4.环境污染：介质中含有的固体颗粒、金属水垢等物质会磨损机械密封的配合面，造成密封不良。
5.轴承松动：过松或松动的轴承会引起轴承位移，泵的转子会偏移从而造成机械密封失效。
综上所述，化工泵机械密封的选用和失效分析是化工生产中不可忽视的重要环节。
正确选择和定期维护机械密封，可以提高泵的工作效率和生产安全性。
机封型号选择资料
机械密封选型与常用型号比较每一种机械密封,只有用于规定的范围内才能有效地发挥作用。
选型不当,则会使密封性能显著降低,寿命缩短,甚至失效。
选型的主要参数如下:一、密封腔介质压力P介质润滑性好，粘度较高时，P≤0.8MPa选用非平衡型。
介质润滑性差，粘度低时，P≥0.5Mpa二、线速度VV≤25m/s选用旋转型。
V≥25m/s时选用静止型。
三、PV值PV值涉及到密封面之间流体膜的稳定性（汽化）和磨擦副的耐磨性。
PV极限值举例：端面组合材料介质非平衡型平衡型钴铬钨合金/石墨水27碳化钨/石墨水935.5碳化硅/石墨水35.5142碳化硅/碳化钨水726.6碳化钨/碳化钨水29四、密封介质温度T在没有外冷条件下,机械密封的最高温度一般取决于辅助密封材料的安全使用温度.见下表：材料安全使用温度℃备注丁睛橡胶（NBR）-30~100超过安全使用温度请使用金属波纹管机械密封硅橡胶（MVQ）-40~200乙丙橡胶（EPR）-10~160氟橡胶（FPM）-30~180聚四氟乙烯（PTFE）-100~220五、介质的特殊性。
1、粘度：低粘度介质易干磨擦宜选用平衡型。
高粘度介质，宜采用强制传动结构。
2、腐蚀和化学溶剂：a、强腐蚀宜用外装式的四氟波纹管密封。
b、辅助密封在不同化学介质中的适用表如下：材料用途丁腈橡胶（NBR）矿物油、汽油、挥发油、碳酸钾、氢氧化钾、水、磷酸等硅橡胶（MVQ）丁醇、低溶胀性矿物油、弱酸、弱碱、氨水等乙丙橡胶（EPR）丙酮、碱、二氧化硫、重铬酸钾、过氧化氢、氨水等氟橡胶（FPM）热油、蒸汽、无机酸、丁醇、氯族溶剂等氯醇橡胶（FCO）氟利昂聚四氟乙烯（PTFE）酸、碱、溶剂及各种介质3、含悬浮固体颗粒：动静环材料宜采用碳化钨/碳化钨，或碳化硅/碳化硅，当颗粒易于阻塞密封腔时，须采用辅助装置经过过滤或分离后的冲冼液，冲洗端面。
4、剧毒或气体介质：宜采用双端面机械密封。
机械密封常用型号：HU1型HU1型机械密封符合ISO3096DIN24960和GB6556标准。
密封元件选型手册
密封元件选型手册一、密封元件简介密封元件主要用于防止流体或固体颗粒从机器或设备中泄漏，或阻止气体、液体等介质相互渗透。
密封元件种类繁多，广泛应用于化工、石油、制药、食品、电力、船舶、航空航天等工业领域。
二、密封材料类型1.橡胶密封件：由天然橡胶、合成橡胶等材料制成，具有良好的弹性和耐腐蚀性，但不耐高温。
2.聚四氟乙烯密封件：由聚四氟乙烯材料制成，具有极佳的耐腐蚀性和耐高温性，但不耐磨。
3.金属密封件：由不锈钢、铜、铝等金属材料制成，具有良好的耐腐蚀性和耐磨性，但弹性较差。
4.塑料密封件：由尼龙、聚甲醛等塑料材料制成，具有较好的弹性和耐腐蚀性，但不耐高温。
三、密封件尺寸选择根据密封容器的尺寸、工作压力、工作温度以及介质特性等因素选择合适的密封件尺寸。
具体选择可参考密封件制造商提供的产品样本和技术数据表。
四、工作环境对选型的影响1.工作压力：根据工作压力选择能承受相应压力的密封件。
2.工作温度：根据工作温度选择能耐受相应温度的密封件。
3.介质特性：根据所密封的介质选择耐腐蚀、耐磨等性能合适的密封件。
4.环境因素：考虑环境因素对密封件的影响，如湿度、紫外线等。
五、密封件安装指南1.清洁：确保密封件安装表面和密封件本身的清洁，避免杂质的混入。
2.对中：确保密封件正确地对中，避免偏心或扭曲。
3.预紧：在安装过程中对密封件施加适当的预紧力，以保证其良好的密封性能。
4.润滑：在某些情况下，需要使用润滑剂以减小摩擦和磨损。
5.储存：密封件应存放在干燥、避光的地方，避免与有害物质接触。
六、密封件维护与更换1.定期检查：定期检查密封件的状况，如发现损坏或磨损应及时更换。
2.更换：根据实际情况和制造商的建议定期更换密封件。
更换时应选用与原规格相匹配的密封件。
3.维护：保持密封件的清洁和良好的工作环境，如清洁的流体和低尘的环境。
对于特殊类型的密封件，可能需要特殊的维护方法，如润滑或冷却。
七、密封件性能测试为确保密封件的可靠性和性能，应定期进行性能测试。
有关机械密封型号与选型的
机械密封分类1． 按用途分类1） 按应用的工业部门分类 有运输机械制造业、家用电器制造业、动力机械和泵制造业、化学工业及石油工业、国防工业、船舶制造业等部门用的机械密封。
2） 按应用的主机分类 泵、釜、离心机、风机、潜水电机、冷冻机、内燃机、冷却水泵、船用泵以及其他主机用的机械密封。
2．按作用原理及结构分类1）按密封端面的对数分，则有单端面机械密封，双端面机械密封和多端面机械密封．其中双端面机械密封又可分为轴向双端面机械密封及径向双端面机械密封。
2）按作用于密封端面流体压力为卸荷或不卸荷，可分为非平衡式机械密封、部分平衡式机械密封和全平衡式机械密封。
3） 按静止环装于密封端面的内侧或外侧，分为内装式机械密封及外装式机械密封。
4） 弹簧设置在流体之内为弹簧内置式机械密封，反之为弹簧外置式机械密封。
5） 按补偿机构的弹簧数量分为单弹簧式机械密封及多弹簧式机械密封。
6） 按弹性元件是否随轴旋转，则有旋转式机械密封及静止式机械密封。
7） 密封流体在密封端面间的泄露方向如与轴旋转的离心力方向一致，则为内流式机械密封，否则为外流式机械密封。
8） 按补偿环离密封端面最远的背面处于流体的低压侧或高压侧分为背面低压式机械密封及背面高压式机械密封。
9） 密封端面直接接触为接触式机械密封，反之为非接触式，其又可分为流体静压式和流体动压式机械密封。
10） 按有否波纹管零件分为非波纹管型及波纹管型机械密封、波纹管有液压成型金属波纹管、焊接金属波纹管、聚四氟乙烯波纹管和橡胶波纹管等几种。
3． 按使用工况分类1）由密封腔温度分为高温机械密封、中温机械密封、常温机械密封及低温机械密封．密封腔温度>200℃为高温机械密封；>80～200℃为中温机械密封；-50～80℃为常温机械密封；<-50℃则为低温机械密封。
2） 按密封腔压力可进行如下分类：当密封腔压力>15Mpa时为超高压机械密封；密封腔压力>5～15Mpa为高压机械密封，压力>0.8～5Mpa 为中压机械密封，常压至0.8Mpa为低压机械密封；当密封腔压力为负压时，则为真空机械密封。
机械密封的结构和材料选择
机械密封的结构和材料选择机械密封是一种常用的密封方式，广泛应用于各种工业设备中。
它通过机械装置将两个密封面紧密地贴合在一起，以防止介质的泄漏和外界杂质的侵入。
机械密封的结构和材料选择对其密封性能和使用寿命有着重要影响。
机械密封的结构通常由密封环、弹簧、填料等部分组成。
其中，密封环是机械密封的核心部件，起到密封作用。
常见的密封环有O型圈、Y型圈、U型圈等。
弹簧的作用是保持密封环的压力，确保密封面之间的紧密贴合。
填料则用于填充密封面之间的间隙，增加密封效果。
在机械密封的材料选择中，需要考虑介质的性质、工作条件和使用要求等因素。
常见的材料有橡胶、聚四氟乙烯、金属等。
橡胶具有良好的弹性和耐磨性，适用于一般介质的密封。
聚四氟乙烯具有优异的耐腐蚀性和耐高温性能，适用于酸碱介质和高温介质的密封。
金属材料通常用于高压、高温和腐蚀性介质的密封。
在选择机械密封结构时，需要根据具体的工作条件和使用要求进行综合考虑。
常见的机械密封结构有单端面机械密封、双端面机械密封和多端面机械密封等。
单端面机械密封适用于低压、低速度和无腐蚀性介质的密封。
双端面机械密封适用于高压、高速度和腐蚀性介质的密封。
多端面机械密封适用于多介质、多压力和多温度的复杂工况。
此外，机械密封还需要考虑安装和维护的便捷性。
合理设计的机械密封结构可以方便安装和更换，减少维护成本和停机时间。
总之，机械密封的结构和材料选择是保证其密封性能和使用寿命的关键因素。
在实际应用中，需要根据具体情况进行综合考虑，并选择合适的结构和材料，以满足工作条件和使用要求。
机械密封选用小结
机封小结1.非平衡、平衡和完全平衡机封。
2.（1）单弹簧；（2）多弹簧：受力均匀，缓冲性好，但不耐腐蚀，容易绣死；一般小轴径用大弹簧，大轴径用小弹簧；3. 旋转型：弹簧旋转，在高速情况下，弹簧本身受离心力影响容易变形，介质受弹簧强烈搅动，这对于强腐蚀性介质更不利；静止型：虽耐强腐蚀，但结构复杂；3.冲洗；4.急冷（淬冷）；5.冷却方法与介质温度有关（可以参考现代泵设计手册P700）；6.冲洗量与轴径有关；7.了解泵送环；8.对于含悬浮颗粒、杂质的密封，应进行冲洗，对于温度降低而有结晶析出的密封，或由于介质气化（如丙烷）使轴套表面冷水结冰的密封，应采取保温措施，否则结晶物质会破坏密封面；9.PLAN1：不推荐用于高温和立式泵冲洗。
防止PLAN11方案外露管的冻结和流体结晶堵塞的危险；用于单端面密封，很少用于双断面密封。
维护：冲洗不能直接冲洗密封面，机封冷却不能过度，根据通过内截流管的扬程损失计算冲洗流量。
主要用于清洁介质；PLAN2：无冲洗，但有冷却腔（冷却腔设计成锥型腔体）。
常温运转下的大孔/开口密封腔，高温运转下的冷却套密封腔，在热运转条件下，密封腔套内可能需要一直有冷却液体，卧式设备必能自己排气，经常和冷却方案PLAN62联合使用。
一般用于化工行业中密封腔压力和温度较低的工况，输送介质比较清洁；PLAN11：冲洗压力比PLAN1大（对轻类烃汽化有好处即增大密封腔压力）。
PLAN12：在PLAN11基础上加过滤器。
PLAN13：用在干净、含磨石性颗粒少的工况，只用在泵腔不带喉部衬套的立式泵（立式泵密封腔压力=泵出口压力），常与PLAN11和23连用。
启动立式泵之前，弯好排气口管路；PLAN14：等于PLAN11+PLAN13，常用于易汽化的立式泵时要控制密封腔压力。
其中PLA11为密封腔提供冷却流体；PLAN13：排空密封腔中空气。
PLAN21：等于P1AN11加换热器，出口压力比密封腔压力不高于3bar，否则流速过快，达不到换热目的；北方常用风冷换热器，效果较好（水冷换热器负荷大）；一般用于高温，低于350°F（177°C），高于180°F（80°C）热水；机封冷却器或管路必须在最高位有气孔，启动前打开。
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机械密封件属于精密、结构较为复杂的机械基础元件之一，是各种泵类、反应合成釜、透平压缩机、潜水电机等设备的关键部件。
其密封性能和使用寿命取决于许多因素，如选型、机器的精度、正确的安装使用等。
一、选型方法
机械密封按工作条件和介质性质的不同，有耐高温、耐低温机械密封，耐高压、耐腐蚀机械密封，耐颗粒介质机械密封和适应易汽化的轻质烃介质的机械密封等，应根据不同的用处选取不同结构型式和材料的机械密封。
选型的主要参数有：密封腔体压力(MPA)、流体温度(℃)、工作速度(M/S)、流体的特性以及安装密封的有效空间等。
选型的基本原则为：
1、根据密封腔体压力，确定密封结构采用平衡型或非平衡型，单端面或双端面等。
2、根据工作速度，确定采用旋转式或静止式，流体动压式或非接触型。
3、根据温度及流体性质，确定摩擦副和辅助密封材料，以及正确选择润滑、冲洗、保温、冷却等机械密封循环保护系统等。
4、根据安装密封的有效空间，确定采用多弹簧或单弹簧或波形弹簧，内装式或外装式。
二、机械密封的安装与使用要求
1、机械密封对机器精度的要求(以泵用机械密封为例)
(1)安装机械密封部位的轴(或轴套)的径向跳动公差最大不超过0.04～0.06MM。
(2)转子轴向窜动不超过0.3MM。
(3)密封腔体与密封端盖结合的定位端面对轴(或轴套)表面的跳动公差最大不超过0.04～0.06MM。
2、密封件的确认
(1)确认所安装的密封是否与要求的型号一致。
(2)安装前要仔细地与总装图对照，零件数量是否齐全。
(3)采用并圈弹簧传动的机械密封，其弹簧有左、右旋之分，须按转轴的旋向来选择。
3、安装
安装方法随机械密封型式、机器的种类不同而有所不同，但其安装要领几乎都相同，安装步骤和注意事项如下：
(1)安装尺寸的确定
安装时，应按产品的使用说明书或样本，保证机械密封的安装尺寸。
(2)装入前，轴(轴套)、压盖应无毛刺，轴承状况良好;密封件、轴、密封腔、压盖都应该清洗干净。
为减少摩擦阻力，轴上安装机械密封的部位要薄薄地涂上一层油，以进行润滑，考虑到橡胶O形圈的相溶性，若不宜用油，可涂肥皂水。
浮装式静环不带防转销的结构，不宜涂油，应干式装入压盖。
(3)先将静环与压盖一起装在轴上，注意不要与轴相碰，然后将动环组件装入。
弹簧座或传动座的紧定螺钉应分几次均匀拧紧。
在未固定压盖之前，用手推补偿环作轴向压缩，松开后补偿环能自动弹回无卡滞现象，然后将压盖螺拴均匀地锁紧。
4、使用
(1)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，必须采取相应的阻封、冲洗、冷却、过滤等措施。
(2)运转前用手盘车，注意转矩是否过大，有无擦碰及不正常的声音。
(3)注意旋向，联轴器是否对中，轴承部位的润滑油加法是否适当，配管是否正确。
(4)运转前首先将介质、冷却水阀门打开，检查密封腔内的气体是否全排出，防止静压引起泄漏，然后开机运行。
(5)开车后工作是否正常稳定，有无因轴转动引起的异常转矩，以及异常响声和过热现象。