機封原理及常見沖洗方案介紹

機械密封原理及常見沖洗冷卻(lěngquè)方案介紹1孫樹杰精品資料2一、密封(mìfēng)原理和特點1.結(jié)構(gòu)(jiégòu)機械密封原理和基本結(jié)構(gòu)型式（1）組成精品資料3（2）固定(gùdìng)緊定螺釘把彈簧固定(gùdìng)在軸上靜環(huán)的周向固定(gùdìng)：靜環(huán)上開槽，然后通過防轉(zhuǎn)銷與靜環(huán)座固定(gùdìng)。而靜環(huán)座又與設(shè)備聯(lián)在一起。精品資料42.密封(mìfēng)原理機械密封主要是將較易泄漏的軸向密封改為不易泄漏的端面密封。如圖所示，當(dāng)軸轉(zhuǎn)動時，帶動了彈簧座、彈簧壓板、動環(huán)等零件一起轉(zhuǎn)動，由于彈簧力的作用使動環(huán)緊緊壓在靜環(huán)上。軸旋轉(zhuǎn)時，動環(huán)與軸一起旋轉(zhuǎn)，而靜環(huán)則固定(gùdìng)在座架上靜止不動，這樣動環(huán)與靜環(huán)相接觸的環(huán)形密封面阻止了介質(zhì)的泄漏。精品資料5機械(jīxiè)密封一般有四個密封處：A、動環(huán)與靜環(huán)之間的密封(mìfēng)——動密封(mìfēng)B、動環(huán)與軸或軸套之間的密封——相對靜密封C、靜環(huán)與靜環(huán)座之間的密封——靜密封D、靜環(huán)座（壓蓋）與設(shè)備之間的密封——靜密封機械密封的主要特點主是密封面為垂直于旋轉(zhuǎn)軸線的端面。ABCD精品資料63.基本(jīběn)構(gòu)件（1）動環(huán)和靜環(huán)材料較好的耐磨性，能有減摩作用（即f要?。┝己玫膶?dǎo)熱性，把摩擦熱及時傳出孔隙率小，結(jié)構(gòu)緊密，以免介質(zhì)在壓力下有滲透。動、靜環(huán)是一對(yīduì)摩擦副，它們的硬度各不相同。一般動環(huán)的硬度比靜環(huán)的硬度大。動環(huán)的材料可用鑄鐵、硬質(zhì)合金、高合金鋼等，在有腐蝕介質(zhì)的條件下可用不銹鋼或不銹鋼表面（端面）堆焊硬質(zhì)合金、陶瓷等；靜環(huán)的材料可用鑄鐵、磷青銅、巴氏合金等，也常用浸漬石墨或填充聚四氟乙烯。精品資料7優(yōu)點(yōudiǎn)密封可靠，在一個較長的使用期中，不會泄漏或很少泄漏；使用壽命長，正確選擇摩擦副材料和比壓的機械密封可用2—5年，最長的達9年；維修周期長，在正常工作的情況下，不需要維修；摩擦功率消耗少；軸或軸套不受磨損(mósǔn)；對旋轉(zhuǎn)軸的振擺和軸對殼體孔的偏斜不敏感；適用范圍廣，能用于低溫、高溫、高真空、高壓、各種轉(zhuǎn)速以及各種腐蝕、易燃、易爆、有毒介質(zhì)的密封。4.機械密封的優(yōu)缺點：（與軟填料密封比較）缺點結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，對制造加工要求高；安裝與更換比較麻煩，要求工人有一定的安裝技術(shù)水平；發(fā)生偶然事故時，處理比較困難；一次性投資高。精品資料8比較軟填料密封機械密封泄漏量180～450ml/h一般為軟填料密封的１％摩擦功率損失機械密封為軟填料密封的10～50％軸磨損有磨損，用久后要更換幾乎無磨損維護及壽命要經(jīng)常維護，更換填料，個別情況每班換一次壽命很長，很少需要維修高參數(shù)高壓、高溫、高真空、高轉(zhuǎn)速、大直徑密封不能解決可以加工及安裝加工要求一般，填料更換方便動、靜環(huán)表面粗糙度及平直度要求高，不易加工，成本高，裝拆不便對材料要求一般動、靜環(huán)要求較高機械(jīxiè)密封與填料密封的比較精品資料9軸密封(mìfēng)流體泄漏(xièlòu)環(huán)境泵體填料密封泄漏示意填料函壓蓋填料精品資料10Shaft流體(liútǐ)流動泄漏(xièlòu)環(huán)境

泵體機械密封泄漏示意精品資料11配合(pèihé)環(huán)（靜環(huán)）補償(bǔcháng)環(huán)（動環(huán)）輔助密封“O”環(huán)機械密封示意圖精品資料12流體在兩個(liǎnɡɡè)面之間充當(dāng)潤滑劑的過程密封(mìfēng)端蓋泵腔工藝流體微量的泄漏在大氣側(cè)蒸發(fā)

補償環(huán)（動）配合環(huán)（靜）精品資料13密封(mìfēng)端蓋泵腔沒有流體或者(huòzhě)干運轉(zhuǎn)補償環(huán)（動）配合環(huán)（靜）沒有潤滑干運轉(zhuǎn)導(dǎo)致過熱精品資料14機械密封的摩擦副就是動環(huán)和靜環(huán)，其端面貼緊且一個(yīɡè)靜止，一個(yīɡè)旋轉(zhuǎn)，它們之間存在相對運動，所以會產(chǎn)生摩擦和磨損，同時會伴有熱量的產(chǎn)生。前面已經(jīng)討論過，如果摩擦產(chǎn)生的熱量越多，密封的工作PV值就越大。當(dāng)然摩擦熱除與PV值有關(guān)外，還與摩擦系數(shù)及端面面積有關(guān)。冷卻(lěngquè)、沖洗與安裝、使用精品資料15熱量的傳遞有三種方式(fāngshì)：對流、間壁導(dǎo)熱、輻射。顯然機械密封端面的摩擦熱就是以這三種方式(fāngshì)傳遞出去的。如果密封環(huán)向周圍散失的熱量與產(chǎn)生的摩擦熱相平衡，則可得到一個穩(wěn)定的溫度值。對于普通機械密封，泄漏量較小，它帶走的熱量可以忽略，那么摩擦熱主要是由軸導(dǎo)入動靜環(huán)，再由動靜環(huán)傳給周圍介質(zhì)。精品資料16如果密封環(huán)材料的導(dǎo)熱性差，介質(zhì)溫度又高，或PV值比較高的情況下，端面間的大量熱量不能及時導(dǎo)出，必然引起端面溫度急劇上升。其結(jié)果可能造成端面間液膜汽化，惡化潤滑條件，甚至完全處于干摩擦狀態(tài)，這不僅使磨損加劇，還會導(dǎo)致密封環(huán)的熱裂、變形等等。因此只是依靠選擇耐高溫、導(dǎo)熱性好的密封環(huán)材料或僅從結(jié)構(gòu)上考慮，都很難達到預(yù)期的效果。合理的方法就是(jiùshì)強化冷卻，使端面摩擦熱及時導(dǎo)出。使端面冷卻的方式主要有三種：精品資料171、端面(duānmiàn)直接冷卻將密封介質(zhì)從系統(tǒng)中高于密封腔壓力處引出，通過接管(jiēguǎn)引入密封腔，對于密封介質(zhì)的溫度高或含固體粒子的場合，可在管路上設(shè)置冷卻器或過濾器，使進入密封腔內(nèi)的介質(zhì)凈化并降低溫度。(1)閉路自沖洗（圖a）精品資料181、端面(duānmiàn)直接冷卻將密封腔內(nèi)的介質(zhì)引入主機低壓側(cè)，使介質(zhì)通過密封腔進行自循環(huán)而帶走摩擦熱（圖b），這種方法適用于密封腔壓力(yālì)與主機工作壓力(yālì)比較接近的場合。(2)反向自沖洗精品資料191、端面直接(zhíjiē)冷卻將介質(zhì)從高壓側(cè)引出(yǐnchū)，流經(jīng)密封腔進行沖洗后流回主機吸入側(cè)（圖c），這種沖洗冷卻效果優(yōu)于前兩種。(3)貫通自沖洗精品資料201、端面直接(zhíjiē)冷卻利用(lìyòng)其它壓力源將沖洗冷卻液注入密封腔內(nèi)（圖d）。沖洗液應(yīng)為低溫、清潔液體，并且少量內(nèi)漏與密封介質(zhì)相混在工藝上必須是允許的，沖洗液壓力應(yīng)比密封介質(zhì)壓力大0.05~0.1Mpa。對于高溫或含固體顆粒的介質(zhì)，效果較好。(4)內(nèi)沖洗精品資料211、端面(duānmiàn)直接冷卻在密封腔內(nèi)的一段軸上裝上小型動力元件，使密封腔內(nèi)介質(zhì)進行局部循環(huán)(xúnhuán)，或在旋轉(zhuǎn)環(huán)外周開槽同樣能直到泵送作用。(5)局部循環(huán)沖洗精品資料222、靜環(huán)背部(bèibù)冷卻從靜止環(huán)背部將清水、油等冷卻液直接引入密封(mìfēng)環(huán)內(nèi)表面的一種冷卻方法又稱為急冷法、外沖洗法。冷卻效果好，但冷卻水硬度高時產(chǎn)生的無機物水垢在軸上沉積，會影響動環(huán)密封(mìfēng)圈的浮動性，可能會引起密封(mìfēng)失效。精品資料233、間接(jiànjiē)冷卻冷卻液不直接與密封面接觸(jiēchù)，其效果沒有直接冷卻效果好，但對冷卻液要求不高。常用靜環(huán)外周冷卻精品資料24公司常用機械密封冷卻(lěngquè)方案簡介精品資料25方案(fāngàn)描述從泵出口經(jīng)節(jié)流孔板對密封進行沖洗。精品資料26方案描述從密封(mìfēng)腔經(jīng)節(jié)流孔板至泵入口的再循環(huán)。精品資料27方案描述密封沖洗通過節(jié)流孔板從泵出口(chūkǒu)并再次循環(huán)至泵入口。精品資料28方案描述從泵出口(chūkǒu)經(jīng)節(jié)流孔板和冷卻器對密封進行沖洗。精品資料29方案描述從外部清潔源對密封(mìfēng)進行沖洗。精品資料30方案描述從泵出口(chūkǒu)經(jīng)旋液分離器和冷卻器對密封進行沖洗。精品資料31方案(fāngàn)描述流經(jīng)封液罐的無壓緩沖液循環(huán)。流體通過雙封中的泵效環(huán)驅(qū)動循環(huán)。采用(cǎiyòng)原因外側(cè)密封作為主密封的安全后備。零至極低的