流體密封技術(shù)串講

1、1 考試題型 u選擇題（選擇題（ 分）分） u簡(jiǎn)答題（簡(jiǎn)答題（ 分）分） u名詞解釋（名詞解釋（ 分）分） u受力分析題（受力分析題（ 分）分） u計(jì)算題（計(jì)算題（ 分）分） 2 靜密封 中低壓密封 高壓密封 墊片密封 法蘭密封 平墊密封、卡扎里密封 雙錐環(huán)密封 伍德密封 C形環(huán)密封 空心金屬O形環(huán)密封 透鏡墊、八角墊等 B形環(huán)、楔形墊等 3 動(dòng)密封動(dòng)密封 機(jī)械密封 平衡式和非平衡式 內(nèi)流式和外流式 旋轉(zhuǎn)式和靜止式 單端面和雙端面 接觸式和非接觸式 非接觸式 浮環(huán)密封 迷宮密封 干氣密封 螺旋密封 填料密封 軟填料密封 硬填料密封 成型填料密封 活塞環(huán) O形圈 油封 活塞桿硬填料 V形圈、Y形

2、圈 4 第一章 緒論 u本章主要內(nèi)容：本章主要內(nèi)容： 1-1 1-1 過(guò)程裝備與控制工程過(guò)程裝備與控制工程 1-2 1-2 過(guò)程裝備的密封問(wèn)題過(guò)程裝備的密封問(wèn)題 1-3 1-3 泄漏與密封泄漏與密封 1-4 1-4 密封密封 u本章掌握的知識(shí)點(diǎn)：本章掌握的知識(shí)點(diǎn)： 過(guò)程裝備密封的重要性過(guò)程裝備密封的重要性 法蘭密封結(jié)構(gòu)常見(jiàn)的泄漏法蘭密封結(jié)構(gòu)常見(jiàn)的泄漏 u本章了解知識(shí)點(diǎn)：本章了解知識(shí)點(diǎn)： 密封失效案例密封失效案例 設(shè)備及管道的泄漏、腐蝕引起的泄漏設(shè)備及管道的泄漏、腐蝕引起的泄漏 密封涉及的學(xué)科密封涉及的學(xué)科 密封的分類密封的分類 5 第三章 墊片密封 u本章主要內(nèi)容：本章主要內(nèi)容： 中低壓設(shè)備和

3、管道的墊片密封中低壓設(shè)備和管道的墊片密封 3-1 墊片密封的原理和結(jié)構(gòu)墊片密封的原理和結(jié)構(gòu) 3-2 墊片的種類和構(gòu)造墊片的種類和構(gòu)造 3-3 墊片的重要性能墊片的重要性能 3-4 墊片的選擇墊片的選擇 3-5 法蘭密封法蘭密封 3-6 墊片密封設(shè)計(jì)方法和計(jì)算墊片密封設(shè)計(jì)方法和計(jì)算 高壓設(shè)備和管道的密封高壓設(shè)備和管道的密封 3-7 強(qiáng)制式密封強(qiáng)制式密封 3-8 自緊式密封自緊式密封 3-9 典型高壓容器密封結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算典型高壓容器密封結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算 3-10 高壓管道密封高壓管道密封 6 u本章重點(diǎn)：本章重點(diǎn)： 墊片密封的泄漏方式墊片密封的泄漏方式 墊片密封的原理墊片密封的原理 保證密封的充要條件

4、保證密封的充要條件 墊片的壓縮性和回彈性墊片的壓縮性和回彈性 墊片密封的性能參數(shù)：預(yù)緊比壓和墊片系數(shù)墊片密封的性能參數(shù)：預(yù)緊比壓和墊片系數(shù) 墊片密封設(shè)計(jì)方法和計(jì)算墊片密封設(shè)計(jì)方法和計(jì)算螺栓載荷計(jì)算螺栓載荷計(jì)算 平墊密封及設(shè)計(jì)計(jì)算平墊密封及設(shè)計(jì)計(jì)算 雙錐環(huán)密封及設(shè)計(jì)計(jì)算雙錐環(huán)密封及設(shè)計(jì)計(jì)算 各種高壓設(shè)備密封的結(jié)構(gòu)各種高壓設(shè)備密封的結(jié)構(gòu) 7 u本章了解的知識(shí)點(diǎn)：本章了解的知識(shí)點(diǎn)： 墊片密封的其他參數(shù)墊片密封的其他參數(shù) 墊片的選擇墊片的選擇 高壓管道密封高壓管道密封 超高壓密封超高壓密封 8 3-1 墊片密封的原理和結(jié)構(gòu) 3.1.1墊片密封的結(jié)構(gòu)墊片密封的結(jié)構(gòu) 3.1.2墊片密封的分類墊片密封的分類

5、 u按受力情況分：強(qiáng)制式、自緊式、半自緊式按受力情況分：強(qiáng)制式、自緊式、半自緊式 u按操作壓力分：低壓、中低壓、高壓、超高按操作壓力分：低壓、中低壓、高壓、超高 壓壓 3.1.3墊片密封的原理墊片密封的原理 u初始密封初始密封 u工作密封工作密封 u兩個(gè)特征參數(shù)兩個(gè)特征參數(shù)y、m 9 3-2 墊片的種類和構(gòu)造 3.2.1墊片的種類墊片的種類 3.2.2墊片的性能和構(gòu)造墊片的性能和構(gòu)造 3.2.3墊片的尺寸墊片的尺寸 u墊片接觸面寬度與厚度墊片接觸面寬度與厚度 u墊片接觸面寬度與厚度影響線圖墊片接觸面寬度與厚度影響線圖 10 3-3 墊片的重要性能 3.3.1墊片的力學(xué)性能墊片的力學(xué)性能 u載荷

6、載荷-變形行為變形行為 u壓縮性和回彈性壓縮性和回彈性 u拉伸強(qiáng)度拉伸強(qiáng)度 u壓縮強(qiáng)度壓縮強(qiáng)度 u吹出抗力吹出抗力 u蠕變松弛行為蠕變松弛行為 3.3.2墊片的高溫力學(xué)行為墊片的高溫力學(xué)行為 3.3.3墊片的密封行為墊片的密封行為墊片的一些特性曲線墊片的一些特性曲線 3.3.4墊片應(yīng)力（閱讀內(nèi)容）墊片應(yīng)力（閱讀內(nèi)容） 11 3-4 墊片的選擇 3.4.1墊片材料的選擇墊片材料的選擇 3.4.2墊片尺寸的選擇一般原則墊片尺寸的選擇一般原則 12 3-5 法蘭密封 3.5.1法蘭的類型和結(jié)構(gòu)法蘭的類型和結(jié)構(gòu) u法蘭的種類法蘭的種類 u法蘭的結(jié)構(gòu)：整體法蘭、活套法蘭、螺紋法蘭的結(jié)構(gòu)：整體法蘭、活套法

7、蘭、螺紋 法蘭法蘭 3.5.2法蘭密封面形式法蘭密封面形式 u平面型平面型 凹凸型凹凸型 榫槽型榫槽型 梯形槽梯形槽 錐形錐形 3.5.3法蘭密封面的加工法蘭密封面的加工 u 表面粗糙度、平面度表面粗糙度、平面度 3.5.4法蘭墊片泄漏的主要原因法蘭墊片泄漏的主要原因 u設(shè)計(jì)引起的泄漏設(shè)計(jì)引起的泄漏 u制造、安裝與操作引起的泄漏制造、安裝與操作引起的泄漏 13 3-6 墊片密封設(shè)計(jì)方法和計(jì)算 3.6.1法蘭結(jié)構(gòu)尺寸法蘭結(jié)構(gòu)尺寸 3.6.2墊片結(jié)構(gòu)尺寸墊片結(jié)構(gòu)尺寸 3.6.1螺栓載荷計(jì)算螺栓載荷計(jì)算 u現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的密封設(shè)計(jì)中螺栓載荷計(jì)算現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的密封設(shè)計(jì)中螺栓載荷計(jì)算 方法方法來(lái)自于來(lái)自于

8、ASME推薦的推薦的“具有環(huán)形墊具有環(huán)形墊 片的法蘭連接的計(jì)算規(guī)范片的法蘭連接的計(jì)算規(guī)范”，我國(guó)，我國(guó)GB150- 98鋼制壓力容器鋼制壓力容器中中“法蘭法蘭”一節(jié)。一節(jié)。 u基于泄漏率的設(shè)計(jì)新方法基于泄漏率的設(shè)計(jì)新方法PVRC。 14 高壓密封 3-7 強(qiáng)制式密封 u高壓密封的特點(diǎn)高壓密封的特點(diǎn) u高壓密封的分類高壓密封的分類 3.7.1平墊密封平墊密封 3.7.2卡扎里密封卡扎里密封 改良的卡扎里密封改良的卡扎里密封 15 3-8 自緊式密封 3.8.1雙錐環(huán)密封雙錐環(huán)密封 3.8.2伍德密封伍德密封 3.8.3C形環(huán)密封形環(huán)密封 3.8.4空心金屬空心金屬o形環(huán)密封形環(huán)密封 16 3-9

9、 典型高壓容器密封結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算 3.9.1高壓平墊密封設(shè)計(jì)高壓平墊密封設(shè)計(jì) u預(yù)緊工況預(yù)緊工況 u操作工況操作工況 3.9.2雙錐環(huán)密封設(shè)計(jì)雙錐環(huán)密封設(shè)計(jì) u雙錐環(huán)結(jié)構(gòu)尺寸雙錐環(huán)結(jié)構(gòu)尺寸 u雙錐環(huán)受力分析雙錐環(huán)受力分析 預(yù)緊工況預(yù)緊工況 操作工況操作工況 17 3-10 高壓管道密封 3.10.1 透鏡墊密封透鏡墊密封 3.10.2 八角墊和橢圓環(huán)密封八角墊和橢圓環(huán)密封 3.10.3 齒形墊密封齒形墊密封 3-11 超高壓容器密封 3.11.1 B形環(huán)密封形環(huán)密封 3.11.2 Bridgman密封密封 3.11.3 楔形墊密封楔形墊密封 3.11.4 組合密封組合密封 18 第四章第四章 填

10、料密封填料密封 u本章主要內(nèi)容：本章主要內(nèi)容： 4-1 毛氈密封毛氈密封 4-2 軟填料密封軟填料密封 4-3 硬填料密封硬填料密封 4-4 成型填料密封成型填料密封 4-5 油封油封 u本章重點(diǎn)：本章重點(diǎn)： 閥門軟填料密封的結(jié)構(gòu)、工作原理閥門軟填料密封的結(jié)構(gòu)、工作原理 軟填料密封的泄漏軟填料密封的泄漏 軟填料密封的異常磨損軟填料密封的異常磨損 活塞環(huán)密封活塞環(huán)密封 O形圈形圈 V形圈形圈 19 u本章了解的知識(shí)點(diǎn)：本章了解的知識(shí)點(diǎn)： 活塞桿填料密封活塞桿填料密封 其他擠壓型密封圈其他擠壓型密封圈 其他唇形密封圈其他唇形密封圈 油封油封 20 4-2 軟填料密封 4.2.1軟填料密封的基本結(jié)構(gòu)

11、軟填料密封的基本結(jié)構(gòu) u基本結(jié)構(gòu)基本結(jié)構(gòu) u填料密封如何實(shí)現(xiàn)密封填料密封如何實(shí)現(xiàn)密封 u填料密封的泄漏通道填料密封的泄漏通道 4.2.2軟填料軟填料 u按功能分類按功能分類 u按材料分類按材料分類 u按加工方法分類按加工方法分類 21 4.2.3軟填料密封的原理軟填料密封的原理 u受力分析受力分析 u預(yù)緊狀態(tài)、工作狀態(tài)預(yù)緊狀態(tài)、工作狀態(tài) u應(yīng)力特征應(yīng)力特征 u密封條件密封條件 u摩擦力和摩擦力矩摩擦力和摩擦力矩 4.2.4填料密封的摩擦、磨損與潤(rùn)滑填料密封的摩擦、磨損與潤(rùn)滑 u異常磨損情況異常磨損情況 4.2.5填料密封的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)填料密封的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 4.2.6軟填料密封存在的問(wèn)題與改進(jìn)軟填料密

12、封存在的問(wèn)題與改進(jìn) 22 4-3 硬填料密封 u硬填料分：開(kāi)口環(huán)、分瓣環(huán)兩類硬填料分：開(kāi)口環(huán)、分瓣環(huán)兩類 u活塞式壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)及工作原理簡(jiǎn)介活塞式壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)及工作原理簡(jiǎn)介 4.3.1活塞環(huán)活塞環(huán) u活塞環(huán)的結(jié)構(gòu)形式活塞環(huán)的結(jié)構(gòu)形式 u活塞結(jié)構(gòu)動(dòng)畫演示活塞結(jié)構(gòu)動(dòng)畫演示 u活塞環(huán)密封原理活塞環(huán)密封原理第一密封面、第二密封面第一密封面、第二密封面 u活塞環(huán)的應(yīng)用活塞環(huán)的應(yīng)用活塞式壓縮機(jī)用活塞式壓縮機(jī)用 油潤(rùn)滑活塞環(huán)油潤(rùn)滑活塞環(huán) 無(wú)油潤(rùn)滑活塞環(huán)無(wú)油潤(rùn)滑活塞環(huán) 4.3.2活塞桿硬填料密封活塞桿硬填料密封 u平面填料平面填料 u錐面填料錐面填料 23 4-4 成型填料密封 4.4.1成型填料分類成型填料分類

13、 u橡膠擠壓型密封圈橡膠擠壓型密封圈 u橡膠唇形密封圈橡膠唇形密封圈 4.4.2橡膠橡膠o形圈形圈 u密封機(jī)理密封機(jī)理用于靜密封用于靜密封“自封作用自封作用”， 用于往復(fù)動(dòng)密封用于往復(fù)動(dòng)密封 uo形圈的擠出現(xiàn)象形圈的擠出現(xiàn)象 防止擠出防止擠出擋圈擋圈 uo形圈的安裝結(jié)構(gòu)形圈的安裝結(jié)構(gòu) 靜密封、動(dòng)密封靜密封、動(dòng)密封 uo形圈密封的溝槽設(shè)計(jì)形圈密封的溝槽設(shè)計(jì) u其他擠壓型密封圈其他擠壓型密封圈 D形圈、形圈、T形圈、形圈、X形圈形圈 4.4.3橡膠唇形密封圈橡膠唇形密封圈 uV形密封圈形密封圈密封機(jī)理密封機(jī)理 u其他唇形密封圈其他唇形密封圈 24 4-5 油封旋轉(zhuǎn)軸唇形密封圈 4.5.1油封的基本

14、結(jié)構(gòu)油封的基本結(jié)構(gòu) 4.5.2油封的密封過(guò)程油封的密封過(guò)程 4.5.3油封的密封機(jī)理油封的密封機(jī)理 4.5.4油封的類型油封的類型 25 u本章主要內(nèi)容：本章主要內(nèi)容： 5-1 機(jī)械密封的工作原理機(jī)械密封的工作原理 5-2 機(jī)械密封的類型機(jī)械密封的類型 5-3 機(jī)械密封的主要參數(shù)機(jī)械密封的主要參數(shù) 5-4 機(jī)械密封的設(shè)計(jì)機(jī)械密封的設(shè)計(jì) 5-5 機(jī)械密封的主要零件及材料機(jī)械密封的主要零件及材料 5-6 機(jī)械密封的循環(huán)保護(hù)系統(tǒng)機(jī)械密封的循環(huán)保護(hù)系統(tǒng) 5-7 機(jī)械密封的典型結(jié)構(gòu)機(jī)械密封的典型結(jié)構(gòu) 26 u本章重點(diǎn)：本章重點(diǎn)： 機(jī)械密封的組成部分機(jī)械密封的組成部分 機(jī)械密封的工作原理機(jī)械密封的工作原理

15、 機(jī)械密封的幾何參數(shù)、力學(xué)參數(shù)、性能參數(shù)機(jī)械密封的幾何參數(shù)、力學(xué)參數(shù)、性能參數(shù) 機(jī)械密封摩擦副的材料機(jī)械密封摩擦副的材料 平衡型和非平衡型機(jī)械密封平衡型和非平衡型機(jī)械密封 27 u本章了解的知識(shí)點(diǎn)：本章了解的知識(shí)點(diǎn)： 機(jī)械密封的各種形式機(jī)械密封的各種形式 機(jī)械密封的其他零件及材料機(jī)械密封的其他零件及材料 機(jī)械密封的循環(huán)保護(hù)機(jī)械密封的循環(huán)保護(hù) 典型結(jié)構(gòu)典型結(jié)構(gòu) 28 5-1 機(jī)械密封的工作原理 5.1.1機(jī)械密封的基本結(jié)構(gòu)機(jī)械密封的基本結(jié)構(gòu) u機(jī)械密封的組成機(jī)械密封的組成 5.1.2機(jī)械密封的工作原理機(jī)械密封的工作原理 u機(jī)械密封的工作原理機(jī)械密封的工作原理 u機(jī)械軸封的三個(gè)密封點(diǎn)機(jī)械軸封的三個(gè)

16、密封點(diǎn) 機(jī)械攪拌通風(fēng)發(fā)酵罐結(jié)構(gòu)動(dòng)畫演示機(jī)械攪拌通風(fēng)發(fā)酵罐結(jié)構(gòu)動(dòng)畫演示 機(jī)械攪拌通風(fēng)發(fā)酵罐軸封的動(dòng)畫演示機(jī)械攪拌通風(fēng)發(fā)酵罐軸封的動(dòng)畫演示 機(jī)械密封裝配過(guò)程動(dòng)畫演示機(jī)械密封裝配過(guò)程動(dòng)畫演示 5.1.3機(jī)械密封的特點(diǎn)機(jī)械密封的特點(diǎn) 29 5-2 機(jī)械密封的類型 5.2.1按工作參數(shù)分按工作參數(shù)分 u 機(jī)械密封按工作參數(shù)分類表機(jī)械密封按工作參數(shù)分類表 5.2.2按結(jié)構(gòu)形式分按結(jié)構(gòu)形式分 u 平衡式和非平衡式平衡式和非平衡式 u 內(nèi)流式和外流式內(nèi)流式和外流式 u 靜止式和旋轉(zhuǎn)式靜止式和旋轉(zhuǎn)式 u 單彈簧和多彈簧單彈簧和多彈簧 u 單端面和雙端面單端面和雙端面 u 流體靜壓型和流體動(dòng)壓型流體靜壓型和流體動(dòng)

17、壓型 u 接觸式和非接觸式接觸式和非接觸式 u 單級(jí)和雙級(jí)單級(jí)和雙級(jí) u 波紋管式波紋管式 30 5-3 機(jī)械密封的主要參數(shù) 5.3.1幾何參數(shù)幾何參數(shù) u密封端面尺寸密封端面尺寸 u面積比面積比 u密封環(huán)的直徑與間隙密封環(huán)的直徑與間隙 u密封面間隙密封面間隙 31 5.3.2力學(xué)參數(shù)力學(xué)參數(shù) u摩擦副的軸向力平衡分析摩擦副的軸向力平衡分析 彈簧比壓彈簧比壓 密封流體壓力作用比壓密封流體壓力作用比壓 載荷系數(shù)載荷系數(shù) 平均流體膜壓力平均流體膜壓力 反壓系數(shù)反壓系數(shù) 閉合力閉合力 開(kāi)啟力開(kāi)啟力 端面比壓端面比壓 32 5.3.3性能參數(shù)性能參數(shù) upv值值 u摩擦功率摩擦功率 u泄漏量泄漏量 3

18、3 5-4 機(jī)械密封的設(shè)計(jì) 5.4.1機(jī)械密封的設(shè)計(jì)步驟機(jī)械密封的設(shè)計(jì)步驟 5.4.2機(jī)械密封的結(jié)構(gòu)選型機(jī)械密封的結(jié)構(gòu)選型 u根據(jù)工作參數(shù)根據(jù)工作參數(shù)p、v、t選型選型 P密封腔處的介質(zhì)壓力密封腔處的介質(zhì)壓力 V密封面平均圓周線速度密封面平均圓周線速度 T密封腔內(nèi)的介質(zhì)溫度密封腔內(nèi)的介質(zhì)溫度 u根據(jù)介質(zhì)特性選型根據(jù)介質(zhì)特性選型 34 5.4.3機(jī)械密封設(shè)計(jì)計(jì)算的主要內(nèi)容機(jī)械密封設(shè)計(jì)計(jì)算的主要內(nèi)容 u端面比壓中各項(xiàng)參數(shù)的確定端面比壓中各項(xiàng)參數(shù)的確定 u端面比壓的計(jì)算端面比壓的計(jì)算 內(nèi)流式單端面機(jī)械密封的端面比壓內(nèi)流式單端面機(jī)械密封的端面比壓 外流式單端面機(jī)械密封的端面比壓外流式單端面機(jī)械密封的端

19、面比壓 雙端面機(jī)械密封的端面比壓雙端面機(jī)械密封的端面比壓 u幾何參數(shù)計(jì)算幾何參數(shù)計(jì)算 uPv值計(jì)算值計(jì)算 u摩擦功耗計(jì)算摩擦功耗計(jì)算 35 5-5 機(jī)械密封的主要零件及材料 5.5.1密封環(huán)（摩擦副）密封環(huán)（摩擦副） u 動(dòng)靜環(huán)結(jié)構(gòu)形式動(dòng)靜環(huán)結(jié)構(gòu)形式 u 密封環(huán)的主要尺寸密封環(huán)的主要尺寸 5.5.2密封環(huán)的材料密封環(huán)的材料 5.5.3其他零件其他零件 36 5-6 機(jī)械密封的循環(huán)保護(hù)系統(tǒng) u5.6.1潤(rùn)滑潤(rùn)滑 u5.6.2沖洗沖洗 u5.6.3過(guò)濾過(guò)濾 5-7 機(jī)械密封的典型結(jié)構(gòu) u5.7.1泵用機(jī)械密封泵用機(jī)械密封 u5.6.2壓縮機(jī)用機(jī)械密封壓縮機(jī)用機(jī)械密封 u5.6.3釜用機(jī)械密封釜用機(jī)

20、械密封 37 u本章主要內(nèi)容：本章主要內(nèi)容： 6-1 浮環(huán)密封浮環(huán)密封 6-2 迷宮密封迷宮密封 6-3 螺旋槽干氣密封螺旋槽干氣密封 6-4 螺旋密封螺旋密封 6-5 停車密封停車密封 u本章重點(diǎn)：本章重點(diǎn)： 浮環(huán)密封的工作原理浮環(huán)密封的工作原理 迷宮密封的密封機(jī)理迷宮密封的密封機(jī)理 干氣密封的密封機(jī)理干氣密封的密封機(jī)理 螺旋密封的密封機(jī)理螺旋密封的密封機(jī)理 u本章了解的知識(shí)點(diǎn)：本章了解的知識(shí)點(diǎn)： 停車密封停車密封 其他非接觸式密封其他非接觸式密封 38 6-1 浮環(huán)密封 6.1.1浮環(huán)密封機(jī)理浮環(huán)密封機(jī)理 6.1.2浮環(huán)密封的基本結(jié)構(gòu)浮環(huán)密封的基本結(jié)構(gòu) 6.1.3浮環(huán)密封的特點(diǎn)浮環(huán)密封的特點(diǎn) 39 6-2 迷宮密封 6.2.1迷宮密封機(jī)理迷宮密封機(jī)理 u迷宮效應(yīng)迷宮效應(yīng) 熱力學(xué)效應(yīng)熱力學(xué)效應(yīng) 6.2.2迷宮密封結(jié)構(gòu)