機(jī)封原理及常見沖洗方案介紹

1、機(jī)械密封原理及常見沖洗冷卻方案(fng n)介紹1孫樹杰共三十三頁2一、密封(mfng)原理和特點1.結(jié)構(gòu)(jigu) 機(jī)械密封原理和基本結(jié)構(gòu)型式（1）組成 共三十三頁3（2）固定(gdng) 緊定螺釘把彈簧固定在軸上靜環(huán)的周向固定：靜環(huán)上開槽，然后通過(tnggu)防轉(zhuǎn)銷與靜環(huán)座固定。而靜環(huán)座又與設(shè)備聯(lián)在一起。共三十三頁42.密封(mfng)原理 機(jī)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(yq)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(yq)旋轉(zhuǎn)，而靜環(huán)則固定在座架上靜止不動，這樣動環(huán)與靜

2、環(huán)相接觸的環(huán)形密封面阻止了介質(zhì)的泄漏。共三十三頁5機(jī)械(jxi)密封一般有四個密封處：A、動環(huán)與靜環(huán)之間的密封(mfng)動密封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(jī)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共三十三頁63.基本(jbn)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要小）良好的導(dǎo)熱性，把摩擦(mc)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

3、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。共三十三頁7優(yōu)點(yudin)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(jī)械密封可用25年，最長的達(dá)9年；維修周期長，在正常(zhngchng)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；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(jī)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；

4、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。共三十三頁8比較軟填料密封機(jī)械密封泄漏量180450ml/h一般為軟填料密封的摩擦功率損失機(jī)械密封為軟填料密封的1050軸磨損有磨損，用久后要更換幾乎無磨損維護(hù)及壽命要經(jīng)常維護(hù)，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(jī)械(jxi)密封與填料密封的比較 共三十三頁9軸密封(mfng)流體泄漏(xilu)環(huán)境泵體填

5、料密封泄漏示意填料函壓蓋填料共三十三頁10Shaft流體(lit)流動泄漏(xilu)環(huán)境 泵體機(jī)械密封泄漏示意共三十三頁11配合(pih)環(huán)（靜環(huán)）補(bǔ)償(bchng)環(huán)（動環(huán)）輔助密封“O”環(huán)機(jī)械密封示意圖共三十三頁12流體(lit)在兩個面之間充當(dāng)潤滑劑的過程密封(mfng)端蓋泵腔工藝流體微量的泄漏在大氣側(cè)蒸發(fā) 補(bǔ)償環(huán)（動）配合環(huán)（靜）共三十三頁13密封(mfng)端蓋泵腔沒有(mi yu)流體或者干運轉(zhuǎn)補(bǔ)償環(huán)（動）配合環(huán)（靜）沒有潤滑干運轉(zhuǎn)導(dǎo)致過熱共三十三頁14 機(jī)械密封的摩擦副就是動環(huán)和靜環(huán)，其端面貼緊且一個(y )靜止，一個(y )旋轉(zhuǎn)，它們之間存在相對運動，所以會產(chǎn)生摩擦和磨損，

6、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、沖洗(chngx)與安裝、使用共三十三頁15 熱量的傳遞有三種方式：對流、間壁導(dǎo)熱、輻射。顯然機(jī)械密封端面的摩擦熱就是以這三種方式傳遞出去(ch q)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(jī)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)。共三十三頁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

7、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(dá)到(d do)預(yù)期的效果。合理的方法就是強(qiáng)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：共三十三頁171、端面(dunmin)直接冷卻 將密封介質(zhì)從系統(tǒng)(xtng)中高于密封腔壓力處引出，通過接管引入密封腔，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(jìn)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）共三十三頁181、端面(dunmin)直

8、接冷卻 將密封腔內(nèi)的介質(zhì)引入主機(jī)低壓側(cè)，使介質(zhì)通過密封腔進(jìn)行自循環(huán)而帶走摩擦熱（圖b），這種方法(fngf)適用于密封腔壓力與主機(jī)工作壓力比較接近的場合。(2)反向自沖洗共三十三頁191、端面直接(zhji)冷卻 將介質(zhì)從高壓側(cè)引出，流經(jīng)密封腔進(jìn)行沖洗后流回主機(jī)吸入側(cè)（圖c），這種沖洗冷卻(lngqu)效果優(yōu)于前兩種。(3)貫通自沖洗共三十三頁201、端面直接(zhji)冷卻 利用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(xin hn)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0.050.1Mpa。對于高溫或含固體顆粒的介質(zhì)，效果

9、較好。(4)內(nèi)沖洗 共三十三頁211、端面(dunmin)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(jìn)行局部循環(huán)，或在旋轉(zhuǎn)(xunzhun)環(huán)外周開槽同樣能直到泵送作用。(5)局部循環(huán)沖洗共三十三頁222、靜環(huán)背部(bi b)冷卻 從靜止環(huán)背部將清水、油等冷卻液直接引入密封環(huán)內(nèi)表面的一種冷卻方法又稱為急冷法、外沖洗(chngx)法。冷卻效果好，但冷卻水硬度高時產(chǎn)生的無機(jī)物水垢在軸上沉積，會影響動環(huán)密封圈的浮動性，可能會引起密封失效。共三十三頁233、間接(jin ji)冷卻 冷卻液不直接(zhji)與密封面接觸，其效果沒有直接(zhji)冷卻效果好，但對冷卻液要求不高。常用

10、 靜環(huán)外周冷卻共三十三頁24公司常用機(jī)械密封冷卻方案(fng n)簡介共三十三頁25方案描述從泵出口經(jīng)節(jié)流孔板 對密封進(jìn)行(jnxng)沖洗。共三十三頁26方案描述從密封(mfng)腔經(jīng)節(jié)流孔板至泵入口的再循環(huán)。共三十三頁27方案描述密封沖洗通過節(jié)流孔板從泵出口并再次循環(huán)(xnhun)至泵入口。共三十三頁28方案描述從泵出口經(jīng)節(jié)流(ji li)孔板和冷卻器對密封進(jìn)行沖洗。共三十三頁29方案描述(mio sh)從外部清潔源對密封進(jìn)行沖洗。共三十三頁30方案描述從泵出口經(jīng)旋液分離器和冷卻器對密封(mfng)進(jìn)行沖洗。共三十三頁31方案描述(mio sh)流經(jīng)封液罐的無壓緩沖液循環(huán)。流體通過雙封中的

11、泵效環(huán)驅(qū)動循環(huán)。采用原因外側(cè)(wi c)密封作為主密封的安全后備。零至極低的工藝介質(zhì)排放。不允許工藝介質(zhì)污染。應(yīng)用場合與無壓雙密封（串聯(lián)）一起使用。高飽和蒸汽壓液體，輕烴。危險或有毒流體。導(dǎo)熱流體。預(yù)防性維護(hù)管道回路必須能夠在封液罐最高處自排氣。始終對封液罐加壓，最大充氣壓力為（10 - 14 bar）隔離液必須與工藝流體兼容。封液罐液位計指示內(nèi)側(cè)和外側(cè)密封泄漏。共三十三頁32謝謝(xi xie)共三十三頁內(nèi)容摘要機(jī)械密封原理及常見沖洗冷卻方案介紹。靜環(huán)的周向固定：靜環(huán)上開槽，然后通過防轉(zhuǎn)銷與靜環(huán)座固定。機(jī)械密封一般有四個密封處：。B、動環(huán)與軸或軸套之間的密封相對靜密封。D、靜環(huán)座（壓蓋）與設(shè)備之間的密封靜密封。機(jī)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。靜環(huán)的材料可用鑄鐵、磷青銅、