機(jī)械密封基礎(chǔ)知識(shí)

1、 機(jī)械密封基礎(chǔ)知識(shí) 2008年5月 機(jī)械密封基礎(chǔ)知識(shí) 機(jī)械密封主要用在轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械的主軸上，以防止流體經(jīng)由轉(zhuǎn)動(dòng)中的主軸與外殼之間泄漏的機(jī)械裝置。 常見的機(jī)械密封的機(jī)械設(shè)備有，離心泵、齒輪泵、真空泵、回轉(zhuǎn)泵、攪拌器、離心機(jī)等轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備。 近幾年來環(huán)保的要求標(biāo)準(zhǔn)日漸提高，加上廢棄物處理理成本高漲，泄漏量控制變得非常重要。機(jī)械密封基礎(chǔ)知識(shí)機(jī)械密封基礎(chǔ)知識(shí)機(jī)械密封概述機(jī)械密封概述: :定義定義: :機(jī)械密封機(jī)械密封( (端面密封端面密封)-)-由至少一對(duì)垂直于軸線的端面在流體壓力和補(bǔ)賞機(jī)構(gòu)由至少一對(duì)垂直于軸線的端面在流體壓力和補(bǔ)賞機(jī)構(gòu) 彈力彈力( (或磁力或磁力) )的作用下以及輔助密封的配合下的作用下以及

2、輔助密封的配合下, ,保持貼合并相對(duì)滑動(dòng)而構(gòu)成保持貼合并相對(duì)滑動(dòng)而構(gòu)成 防止流體泄漏的裝置防止流體泄漏的裝置. . 基本結(jié)構(gòu)基本結(jié)構(gòu): :端面密封磨擦付端面密封磨擦付緩沖補(bǔ)賞和壓緊機(jī)構(gòu)緩沖補(bǔ)賞和壓緊機(jī)構(gòu)輔助密封輔助密封( (二級(jí)密封撓性元件二級(jí)密封撓性元件) )傳動(dòng)機(jī)構(gòu)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)基本密封點(diǎn)基本密封點(diǎn): :端面主密封點(diǎn)端面主密封點(diǎn)靜環(huán)與端蓋輔助密封點(diǎn)靜環(huán)與端蓋輔助密封點(diǎn)動(dòng)環(huán)與軸動(dòng)環(huán)與軸( (軸套軸套) )輔助密封點(diǎn)輔助密封點(diǎn)端蓋與泵體連接密封點(diǎn)端蓋與泵體連接密封點(diǎn)此外為了保證和提高機(jī)械密封的密封效果延長(zhǎng)使用壽命此外為了保證和提高機(jī)械密封的密封效果延長(zhǎng)使用壽命, ,采取不同端面采取不同端面的組合，增

3、加如沖洗的組合，增加如沖洗, ,節(jié)流冷卻節(jié)流冷卻, ,阻封和雜質(zhì)過濾等輔助系統(tǒng)阻封和雜質(zhì)過濾等輔助系統(tǒng). .完整的密封及系統(tǒng)解決方案完整的密封及系統(tǒng)解決方案機(jī)械密封機(jī)械密封 盤根盤根二級(jí)輔助密封二級(jí)輔助密封密封支持系統(tǒng)密封支持系統(tǒng)潤(rùn)滑系統(tǒng)潤(rùn)滑系統(tǒng)軸承密封軸承密封Flexible聯(lián)軸節(jié)聯(lián)軸節(jié)機(jī)械密封基礎(chǔ)知識(shí)機(jī)械密封基礎(chǔ)知識(shí)機(jī)械密封基本結(jié)構(gòu)與基本密封點(diǎn)機(jī)械密封基本結(jié)構(gòu)與基本密封點(diǎn): :“O”型環(huán)型環(huán)泵軸泵軸靜環(huán)靜環(huán)(非補(bǔ)賞環(huán)非補(bǔ)賞環(huán))動(dòng)環(huán)動(dòng)環(huán)(補(bǔ)賞環(huán)補(bǔ)賞環(huán))卡環(huán)卡環(huán)軸封擋環(huán)軸封擋環(huán)“O”型環(huán)型環(huán)推環(huán)推環(huán)彈簧彈簧傳動(dòng)套傳動(dòng)套定位螺釘定位螺釘機(jī)械密封分類機(jī)械密封分類: :按介質(zhì)按介質(zhì)-液膜接觸常規(guī)密封

4、液膜接觸常規(guī)密封, ,氣膜非接觸干氣密封氣膜非接觸干氣密封, ,干運(yùn)轉(zhuǎn)密封干運(yùn)轉(zhuǎn)密封按結(jié)構(gòu)按結(jié)構(gòu)-平衡型與非平衡型密封平衡型與非平衡型密封, ,單彈簧與多彈簧密封單彈簧與多彈簧密封按補(bǔ)賞型式按補(bǔ)賞型式-推進(jìn)型與非推進(jìn)型密封推進(jìn)型與非推進(jìn)型密封按安裝型式按安裝型式-外裝式與內(nèi)裝式密封外裝式與內(nèi)裝式密封機(jī)械密封基礎(chǔ)知識(shí)機(jī)械密封基礎(chǔ)知識(shí)推進(jìn)型密封與非推進(jìn)型密封Pusher推進(jìn)型推進(jìn)型Non-Pusher非推進(jìn)型非推進(jìn)型隨著密封面磨損，隨著密封面磨損，“O”型圈型圈二級(jí)密封必須延軸向推進(jìn)補(bǔ)二級(jí)密封必須延軸向推進(jìn)補(bǔ)賞。賞。隨著密封面磨損，波紋管波形隨著密封面磨損，波紋管波形部分與動(dòng)環(huán)隨意補(bǔ)賞，作為波部分

5、與動(dòng)環(huán)隨意補(bǔ)賞，作為波紋管二極密封定位部分與軸行紋管二極密封定位部分與軸行動(dòng)相對(duì)靜止無推進(jìn)運(yùn)動(dòng)，動(dòng)相對(duì)靜止無推進(jìn)運(yùn)動(dòng)，vs.機(jī)械密封端面組合：機(jī)械密封端面組合：考慮到介質(zhì)復(fù)雜情況，環(huán)保要求，自動(dòng)監(jiān)控，安全性等要考慮到介質(zhì)復(fù)雜情況，環(huán)保要求，自動(dòng)監(jiān)控，安全性等要求，機(jī)械密封組合成不同形式用以滿足上述要求：求，機(jī)械密封組合成不同形式用以滿足上述要求：機(jī)械密封端面組合形式：機(jī)械密封端面組合形式：?jiǎn)味嗣鏅C(jī)械密封組合形式單端面機(jī)械密封組合形式雙端面機(jī)械密封組合形式雙端面機(jī)械密封組合形式 背對(duì)背式背對(duì)背式 面對(duì)面式面對(duì)面式 串聯(lián)式串聯(lián)式 多端面機(jī)械密封組合形式多端面機(jī)械密封組合形式輔助密封：輔助密封：喉部

6、節(jié)流密封；喉部節(jié)流密封；二次節(jié)流密封；二次節(jié)流密封；機(jī)械密封熱量的形成機(jī)械密封熱量的形成: :介質(zhì)流動(dòng)介質(zhì)流動(dòng); ; 磨擦付表面生熱磨擦付表面生熱; ; 攪拌熱攪拌熱; ;產(chǎn)生熱量致使產(chǎn)生熱量致使: :密封材料過熱密封材料過熱; ; 介質(zhì)汽化介質(zhì)汽化; ;不穩(wěn)定的端面條件不穩(wěn)定的端面條件; ; 增加動(dòng)靜環(huán)表面的磨損增加動(dòng)靜環(huán)表面的磨損; ;減少或喪失機(jī)械密封的使用壽命減少或喪失機(jī)械密封的使用壽命; ;采取措施及解決辦法采取措施及解決辦法: :應(yīng)用機(jī)械密封輔助系統(tǒng)應(yīng)用機(jī)械密封輔助系統(tǒng); ;結(jié)構(gòu)改進(jìn)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)改進(jìn)設(shè)計(jì); ;優(yōu)選不同材料優(yōu)選不同材料; ;最終目的最終目的: :降低密封區(qū)的工作溫度降低密

7、封區(qū)的工作溫度, ,提供適宜的密封環(huán)境提供適宜的密封環(huán)境Leakage機(jī)械密封輔助系統(tǒng)應(yīng)用機(jī)械密封輔助系統(tǒng)應(yīng)用:基本系統(tǒng)基本系統(tǒng)-為保證機(jī)械密封正常使用為保證機(jī)械密封正常使用,選用正確的密封輔助系統(tǒng)選用正確的密封輔助系統(tǒng), 增加如沖洗增加如沖洗,循環(huán)循環(huán),抗溫抗溫,抗壓抗壓,排渣排渣,節(jié)流節(jié)流,潤(rùn)滑潤(rùn)滑,防結(jié)晶防結(jié)晶, 防介質(zhì)泄漏等功能防介質(zhì)泄漏等功能,改善機(jī)械密封的工作環(huán)境改善機(jī)械密封的工作環(huán)境,從而保從而保 證機(jī)械密封的正常運(yùn)行證機(jī)械密封的正常運(yùn)行.基本系統(tǒng)功能基本系統(tǒng)功能:控制泄漏控制泄漏 控制壓力控制壓力控制磨蝕控制磨蝕 控制腐蝕控制腐蝕防污染防污染 防泄漏防泄漏基本系統(tǒng)分類基本系統(tǒng)分

8、類: API 610 PLAN 系統(tǒng)系統(tǒng)介質(zhì)沖洗介質(zhì)沖洗 API 610 PLAN 1,11, 12,13,21,22,23,31,41外流體沖洗外流體沖洗 API 610 PLAN 32,62緩沖液循環(huán)系統(tǒng)緩沖液循環(huán)系統(tǒng) API 610 PLAN 51,52隔離液循環(huán)系統(tǒng)隔離液循環(huán)系統(tǒng) API 610 PLAN 53,54機(jī)械密封沖洗方案 Plan 11軸封沖洗配管 Plan 13軸封沖洗配管 Plan 21熱交換器冷卻水入口冷卻水出口軸封沖洗配管 Plan 23熱交換器冷卻水入口冷卻水出口軸封室內(nèi)沒有壓差，故必有需加裝輔助循環(huán)裝置軸封沖洗配管 Plan 32Points to Note f

9、or API Plan 52:nTypically used with an arrangement 2 unpressurised dual seal. nDuring normal operation, circulation is maintained by an internal pumping ring. n The reservoir is usually continuously vented to a vapour recovery system and is maintained at a pressure less than the pressure in the seal

10、 chamber.壓力表壓力表液位計(jì)液位計(jì)球閥球閥節(jié)流孔板節(jié)流孔板Drain液位開關(guān) (高)液位開關(guān)液位開關(guān) ( (低低) )壓力開關(guān)(一般置長(zhǎng)開位置一般置長(zhǎng)開位置)放空閥放空閥 External reservoir providing buffer fluid for the outer seal of an unpressurised dual seal arrangement. 泵效環(huán)產(chǎn)生封液泵效環(huán)產(chǎn)生封液循環(huán)力循環(huán)力 外側(cè)保護(hù)密封外側(cè)保護(hù)密封vent to safe areaPressure GaugeLevel GaugeLevel Switch (L)Vent Valve(Norm

11、ally Closed)OrificePressure SwitchExternal Pressure SourceOne-way Block Valve(Normally Open)Points to Note for API Plan 53:nTypically used with an arrangement 3 pressurised dual seal. nDuring normal operation, circulation is maintained by an internal pumping ring.n The reservoir pressure is greater

12、than the process pressure being sealed. External reservoir providing pressurised barrier fluid for the outer seal of an pressurised dual seal arrangement. DrainA機(jī)械密封輔助系統(tǒng)機(jī)械密封輔助系統(tǒng)-緩沖液緩沖液,隔離液的選擇隔離液的選擇:清潔的潤(rùn)滑性好的液體清潔的潤(rùn)滑性好的液體安全安全,無毒無毒,無腐蝕性，與介質(zhì)相容無腐蝕性，與介質(zhì)相容較寬的溫度穩(wěn)定區(qū)，好的熱交換性較寬的溫度穩(wěn)定區(qū)，好的熱交換性低黏度低黏度好的適應(yīng)性好的適應(yīng)性/低價(jià)位低價(jià)

13、位機(jī)械密封輔助系統(tǒng)的維護(hù)機(jī)械密封輔助系統(tǒng)的維護(hù):定期檢查封液罐壓力定期檢查封液罐壓力定期檢查封液罐內(nèi)的液面高度定期檢查封液罐內(nèi)的液面高度液位液位, ,壓力出現(xiàn)異常應(yīng)記錄并通知有關(guān)人員壓力出現(xiàn)異常應(yīng)記錄并通知有關(guān)人員機(jī)械密封選型：機(jī)械密封選型：基本密封選型分為七個(gè)步驟基本密封選型分為七個(gè)步驟第一步驟：搜集必要的數(shù)據(jù)，第一步驟：搜集必要的數(shù)據(jù)，包括介質(zhì)描述，壓力描述，溫度描述，軸徑轉(zhuǎn)速包括介質(zhì)描述，壓力描述，溫度描述，軸徑轉(zhuǎn)速第二步驟：確認(rèn)適合的材料數(shù)據(jù)。第二步驟：確認(rèn)適合的材料數(shù)據(jù)。第三步驟：根據(jù)特性初步選定密封家族和密封型號(hào)第三步驟：根據(jù)特性初步選定密封家族和密封型號(hào)第四步驟：核對(duì)密封承載壓力

14、極限第四步驟：核對(duì)密封承載壓力極限第五步驟：檢查飽和蒸汽壓第五步驟：檢查飽和蒸汽壓第六步驟：對(duì)含顆粒介質(zhì)，檢查密封的材料和結(jié)構(gòu)第六步驟：對(duì)含顆粒介質(zhì)，檢查密封的材料和結(jié)構(gòu)第七步驟：檢查黏度第七步驟：檢查黏度一般密封選型極限：溫度一般密封選型極限：溫度-20C-400C,壓力：壓力：0-50Bar, 軸徑線速度軸徑線速度25m/s ,介質(zhì)為液態(tài)且可在選型指南清晰識(shí)別介質(zhì)為液態(tài)且可在選型指南清晰識(shí)別需要更詳細(xì)的資料確定密封組合形式及密封輔助系統(tǒng)，包括；需要更詳細(xì)的資料確定密封組合形式及密封輔助系統(tǒng)，包括；選擇并確定密封布置形式選擇并確定密封布置形式選擇并確定密封沖洗方式選擇并確定密封沖洗方式選擇并

15、確定有關(guān)裝置尺寸選擇并確定有關(guān)裝置尺寸-包括沖洗裝置，冷卻裝置，包括沖洗裝置，冷卻裝置， 緩沖，隔離液循環(huán)裝置緩沖，隔離液循環(huán)裝置選擇并確定防護(hù)報(bào)警裝置選擇并確定防護(hù)報(bào)警裝置API 682 API 682 機(jī)械密封標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械密封標(biāo)準(zhǔn)( (第一版第一版) )“獨(dú)立應(yīng)用獨(dú)立應(yīng)用”的機(jī)械密封標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)械密封標(biāo)準(zhǔn),1994,1994年年1111月出版月出版針對(duì)針對(duì)API 610 API 610 及及API 676 API 676 泵系列泵系列適用于適用于API 610API 610第七版和第八版第七版和第八版關(guān)于機(jī)械密封詳細(xì)的指導(dǎo)文件關(guān)于機(jī)械密封詳細(xì)的指導(dǎo)文件機(jī)械密封名詞術(shù)語及關(guān)聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械密封名詞術(shù)語及關(guān)

16、聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械密封設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)及設(shè)計(jì)總則機(jī)械密封設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)及設(shè)計(jì)總則機(jī)械密封材料機(jī)械密封材料機(jī)械密封選型及應(yīng)用機(jī)械密封選型及應(yīng)用機(jī)械密封輔助系統(tǒng)設(shè)備機(jī)械密封輔助系統(tǒng)設(shè)備機(jī)械密封檢測(cè)試驗(yàn)及發(fā)貨前的準(zhǔn)備機(jī)械密封檢測(cè)試驗(yàn)及發(fā)貨前的準(zhǔn)備賣方資料賣方資料機(jī)械密封工業(yè)的完整的技術(shù)說明機(jī)械密封工業(yè)的完整的技術(shù)說明 API 682對(duì)機(jī)械密封基本要求及與早期的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)區(qū)別對(duì)機(jī)械密封基本要求及與早期的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)區(qū)別:密封全部為集裝式設(shè)計(jì)密封全部為集裝式設(shè)計(jì)介質(zhì)流體明確詳細(xì)說明介質(zhì)流體明確詳細(xì)說明機(jī)械密封型式及安裝型式以嚴(yán)格定義機(jī)械密封型式及安裝型式以嚴(yán)格定義密封腔體尺寸大于密封腔體尺寸大于API 610 第七版規(guī)定第七版規(guī)定

17、所有密封必須進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)所有密封必須進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn),且每套集裝式密封必須進(jìn)行單獨(dú)試驗(yàn)且每套集裝式密封必須進(jìn)行單獨(dú)試驗(yàn)規(guī)定新的密封編碼及系統(tǒng)文件規(guī)定新的密封編碼及系統(tǒng)文件API610機(jī)械密封的分類編碼機(jī)械密封的分類編碼-五位分類系統(tǒng)編碼五位分類系統(tǒng)編碼第一位字母：第一位字母：(B)平衡型，平衡型，(U)非平衡型非平衡型第二位字母：第二位字母：(S)單端面，單端面，(D)雙端面，雙端面，(T)串聯(lián)式串聯(lián)式第三位字母：第三位字母：(P)普通式，普通式，(T)節(jié)流式，節(jié)流式，(A)輔助密封裝置輔助密封裝置第四位字母：二次密封材料第四位字母：二次密封材料E. F. G. H. I. R. X. Z.第五位字母：端面密封組合材料第五位字母：端面密封組合材料L. M. N. X.API682 機(jī)械密封的分類編碼機(jī)械密封的分類編碼-標(biāo)準(zhǔn)密封代碼設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)密封代碼設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)密封代碼：標(biāo)準(zhǔn)密封代碼：(A)推進(jìn)型推進(jìn)型 ，(B)金屬波紋管金屬波紋管(低溫低溫)，(C)金屬波紋管金屬波紋管(高溫高溫)指定特征代碼：指定特征代碼：A-耐氨石墨，耐氨石墨，B-丁晴橡膠，丁晴橡膠，C-耐氨橡膠，耐氨橡膠，H-硬硬/硬摩擦副硬摩擦副 K-高氟橡膠，高氟橡膠，