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 過程裝備與控制工程過

2、程裝備與控制工程1-2 1-2 過程裝備的密封問題過程裝備的密封問題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)：過程裝備密封的重要性過程裝備密封的重要性法蘭密封結(jié)構(gòu)常見的泄漏法蘭密封結(jié)構(gòu)常見的泄漏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

3、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6u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

4、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)7u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83-1 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

5、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、m93-2 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103-3 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(píng)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

6、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） 113-4 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123-5 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

7、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133-6 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

8、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153-8 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163-9 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173-10 高壓管道密封3.10.1 透鏡墊密封透鏡墊密封3.10.2

9、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

10、圈形圈V形圈形圈19u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204-2 軟填料密封4.2.1軟填料密封的基本結(jié)構(gòu)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214.2.3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.

11、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題與改進(jìn)軟填料密封存在的問題與改進(jìn)224-3 硬填料密封u硬填料分：開口環(huán)、分瓣環(huán)兩類硬填料分：開口環(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

12、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234-4 成型填料密封4.4.1成型填料分類成型填料分類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

13、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244-5 油封旋轉(zhuǎn)軸唇形密封圈4.5.1油封的基本結(jié)構(gòu)油封的基本結(jié)構(gòu)4.5.2油封的密封過程油封的密封過程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)26u本章重點(diǎn)：

14、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27u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)285-1 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

15、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)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)械密封裝配過程動(dòng)畫演示機(jī)械密封裝配過程動(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)295-2 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

16、體動(dòng)壓型流體靜壓型和流體動(dòng)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305-3 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315.3.2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 開啟力開啟力 端面比壓端面比壓325.3.3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335-4 機(jī)

17、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345.4.3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)械密封的端面比壓雙端面機(jī)械密封的端面比壓雙端

18、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355-5 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365-6 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過濾過濾 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)械密封37u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

19、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386-1 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)396-2 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)形式迷