機械密封知識

關(guān)于機械密封知識第一頁，共五十二頁，2022年，8月28日2一、密封原理和特點1.結(jié)構(gòu)

第一節(jié)機械密封原理和基本結(jié)構(gòu)型式（1）組成第二頁，共五十二頁，2022年，8月28日3（2）固定緊定螺釘把彈簧及動環(huán)部分固定在軸上靜環(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。而靜環(huán)座又與設(shè)備聯(lián)在一起。第三頁，共五十二頁，2022年，8月28日42.密封原理

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3-1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。第四頁，共五十二頁，2022年，8月28日5機械密封一般有四個密封處：A、動環(huán)與靜環(huán)之間的密封——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第五頁，共五十二頁，2022年，8月28日63.基本構(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。第六頁，共五十二頁，2022年，8月28日7配對方法：當(dāng)介質(zhì)粘度小，潤滑性差時，采用金屬配各種非金屬（因為大多數(shù)非金屬材料都有自潤滑作用）；當(dāng)介質(zhì)粘度較大時，采用金屬與金屬配對。加工精度由于摩擦副的端面要起密封作用，并且摩擦環(huán)要相互滑動摩擦，故端面的加工精度影響著密封的效果和使用壽命。第七頁，共五十二頁，2022年，8月28日8（2）彈簧加荷裝置（3）輔助密封元件型式：O形、V形、矩形等作用：產(chǎn)生壓緊力，保持動、靜環(huán)端面緊密接觸，且是一個緩沖元件，可以補償軸的跳動及加工誤差而引起的摩擦面不貼合。把彈簧施加到密封環(huán)帶單位面積上的壓緊力稱為彈簧比壓ps，那么ps的作用有兩點：①起動停車或介質(zhì)壓力波動時，使密封面維持足夠的比壓；②克服密封圈與軸的摩擦力，保持動環(huán)沿軸向移動，以補償端面的磨損。因此有人把機械密封定義為：機械密封是一種帶有緩沖機構(gòu)，并通過與旋轉(zhuǎn)軸大體垂直做相對轉(zhuǎn)動的密封端面進行密封的裝置。第八頁，共五十二頁，2022年，8月28日9優(yōu)點密封可靠，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；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。第九頁，共五十二頁，2022年，8月28日10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苛求一般，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)要求較高表3-1機械密封與填料密封的比較第十頁，共五十二頁，2022年，8月28日11二、結(jié)構(gòu)類型1、內(nèi)流式和外流式2、內(nèi)裝式和外裝式3、旋轉(zhuǎn)式與靜止式5、單彈簧與多彈簧6、單端面、雙端面和多端面4、平衡型和非平衡型第十一頁，共五十二頁，2022年，8月28日12按介質(zhì)泄漏方向分為內(nèi)流式和外流式。內(nèi)流式：介質(zhì)沿半徑方向從端面外周向內(nèi)泄稱為內(nèi)流式。外流式：介質(zhì)沿半徑方向從端面內(nèi)周向外泄稱為外流式。內(nèi)流式的泄漏方向與離心力方向相反，離心力阻礙著流體的泄漏，因而內(nèi)流式泄漏比外流式泄漏量小。于是，有固體顆粒的情況尤其應(yīng)該采用內(nèi)流式。這樣可防止固體顆粒進入摩擦面。1、內(nèi)流式和外流式（圖3-2）

第十二頁，共五十二頁，2022年，8月28日13按彈簧是否與介質(zhì)接觸分為內(nèi)裝式和外裝式。內(nèi)裝式是彈簧置于工作介質(zhì)之內(nèi)，外裝式是彈簧置于工作介質(zhì)之外。2、內(nèi)裝式和外裝式（如圖3-3）第十三頁，共五十二頁，2022年，8月28日14外裝式特點：外裝式機械密封彈簧不與介質(zhì)接觸,可以用于強腐蝕、高粘度、易結(jié)晶以及含有固體顆粒的介質(zhì)等工況條件。但其動環(huán)端面在介質(zhì)壓力的作用下存被打開的趨勢,因此使用壓力比較低,一般應(yīng)不大于1Mpa。內(nèi)裝式機械密封則可以滿足較高壓力的工況要求。內(nèi)裝式受力情況比較好，剛開車時介質(zhì)壓力較低，由不太大的彈簧力即可對摩擦面構(gòu)成初始的密封，此時因端面比壓較小，容易形成液膜。內(nèi)裝式端面比壓隨介質(zhì)壓力增在而增大，因而增加了密封的可靠性。一般情況下內(nèi)裝式（內(nèi)流式）的介質(zhì)泄漏方向與離心力方向相反，泄漏情況較外裝式好。所以在介質(zhì)無腐蝕以及不影響彈簧機能時，應(yīng)盡可能采用內(nèi)裝式（內(nèi)流式）結(jié)構(gòu)。第十四頁，共五十二頁，2022年，8月28日15按彈簧的運轉(zhuǎn)狀態(tài)分為旋轉(zhuǎn)式與靜止式。旋轉(zhuǎn)式：即是彈簧裝置及軸的結(jié)構(gòu)簡單，徑向尺寸較小。高轉(zhuǎn)速情況下，彈簧及其它轉(zhuǎn)動零件產(chǎn)生的離心力很大，動平衡要求高，有的介質(zhì)經(jīng)強烈攪拌后易結(jié)晶，對于這種情況宜采用靜止式較適宜。3、旋轉(zhuǎn)式與靜止式第十五頁，共五十二頁，2022年，8月28日16主要按介質(zhì)作用在端面的載荷程度分。4、平衡型和非平衡型當(dāng)不計摩擦副間反壓力及密封圈摩擦力時，作用在端面上的比壓為：式中：Pc—端面比壓，是指作用于密封面環(huán)帶的單位面積上凈剩的閉合力，它主要取決于密封結(jié)構(gòu)型式和介質(zhì)壓力。P——介質(zhì)壓力Pn——彈簧比壓（彈簧施加到密封環(huán)帶單位面積上的壓緊力）第十六頁，共五十二頁，2022年，8月28日17其中：Ae——流體介質(zhì)作用的有效載荷面積A——接觸面積（密封環(huán)帶面積）K——載荷系數(shù)，動環(huán)的軸向受壓面積與端面接觸面積之比。d1、d2——密封環(huán)帶內(nèi)、外徑db——平衡直徑（介質(zhì)壓力在補償環(huán)輔助密封處的有效作用直徑）減小動環(huán)的軸向受壓面積，可將流體壓力施加在摩擦副端面上的載荷部分甚至全部卸除。這一方法稱為卸荷。因此K表示的是介質(zhì)產(chǎn)生的比壓加到摩擦副上的載荷程度。根據(jù)d1、d2和db的不同，K有不同的值。（圖3-4）第十七頁，共五十二頁，2022年，8月28日18第十八頁，共五十二頁，2022年，8月28日19K≥1非平衡型：介質(zhì)作用于單位密封面上的軸向壓力大于或等于密封腔內(nèi)介質(zhì)壓力，K=1.1～1.20<K<1部分平衡型:介質(zhì)作用于單位密封面上的軸向壓力小于密封腔內(nèi)介質(zhì)壓力，K=0.6～0.9K=0全平衡型：介質(zhì)對密封面無軸向力K<0過平衡型：介質(zhì)對密封面為推開力令β=1-K，稱β為平衡系數(shù)，它表示介質(zhì)產(chǎn)生的比壓在摩擦副上的卸荷程度。由前面Pc公式可知，β愈大，K愈小，由于介質(zhì)引起的端面比壓愈小，雖然磨損很小，但不易保證密封；反之β愈小，K愈大，端面磨損加劇并產(chǎn)生熱，甚至有咬壞的危險，那密封就失效了。因此根據(jù)經(jīng)驗與試驗，β不宜超過0.5。第十九頁，共五十二頁，2022年，8月28日20單彈簧又稱大彈簧，即是在密封裝置中僅有一個彈簧與軸同中心安裝。多彈簧又稱小彈簧，即是在密封裝置中有數(shù)個彈簧沿圓周均勻分布。一般說負(fù)荷較輕而且大量生產(chǎn)的密封采用單彈簧為佳，小量生產(chǎn)且在嚴(yán)格的條件下使用時，則都采用多彈簧。5、單彈簧與多彈簧第二十頁，共五十二頁，2022年，8月28日21按摩擦面對數(shù)分為單端面、雙端面和多端面。單端面：指在密封機構(gòu)中僅有一對摩擦副。雙端面：指在密封機構(gòu)中有兩對摩擦副，且兩對摩擦副處于相同密封液壓力下（圖3-5）。密封機構(gòu)中有兩對以上的摩擦副且密封腔的壓力逐漸降低，根據(jù)摩擦副的對數(shù)分別稱為雙端面、三端面和多端面。6、單端面、雙端面和多端面第二十一頁，共五十二頁，2022年，8月28日22從結(jié)構(gòu)比較來看，單端面比雙端面簡單，在制造和裝拆上較容易，因而使用很普遍。雙端面因要通入帶液體（封液）至密封腔內(nèi)起“封堵”和潤滑作用，就需另設(shè)一套裝置。單端面只適用于一般場合。雙端面適用于強腐蝕、主溫、帶懸浮顆粒及纖維的介質(zhì)、氣體介質(zhì)、易燃易爆介質(zhì)、易揮發(fā)粘度低的介質(zhì)、高真空、貴重物料及要求介質(zhì)與空氣隔絕且允許內(nèi)漏的情況。第二十二頁，共五十二頁，2022年，8月28日231、分析密封使用條件

第二節(jié)機械密封的選用（1）工作參數(shù)壓力、溫度、轉(zhuǎn)速、軸徑（2）介質(zhì)特性濃度、粘度、腐蝕性、有無固體顆粒及纖維雜質(zhì)、是否汽化或結(jié)晶（3）主機工作性質(zhì)與環(huán)境條件連續(xù)或間隙操作第二十三頁，共五十二頁，2022年，8月28日242、主機對密封的要求

密封性壽命結(jié)構(gòu)尺寸的限制可靠性和穩(wěn)定性3、密封類型與材料的選擇4、密封系統(tǒng)的綜合措施及加工、安裝、維修、經(jīng)濟效益等考慮5、結(jié)構(gòu)形式的選擇

第二十四頁，共五十二頁，2022年，8月28日251）工作壓力：密封的工作壓力是指密封腔處的壓力。當(dāng)P介＞0.5~0.7MPa時，需采用部分平衡型。由前面可知，K（載荷系數(shù)）表示介質(zhì)產(chǎn)生的比壓加到摩擦副上的載荷程度，P介增加，則K增加，據(jù)資料介紹，當(dāng)P=0.5~0.7MPa時，用部分平衡型就能保證密封(即K＜1)

,若此時采用非平衡型，則K很大，介質(zhì)產(chǎn)生的比壓加到摩擦副上的載荷程度也很大，從而密封端面磨損，發(fā)熱，密封失效。尤其是對于介質(zhì)粘度低，潤滑性能差者，往往壓力達0.3~0.5MPa以上就應(yīng)考慮選擇部分平衡型；若是超高壓、高壓，就應(yīng)選雙端面或多端面密封使之逐級降壓。第二十五頁，共五十二頁，2022年，8月28日263）圓周速度當(dāng)V﹥30m/s時可選用靜止型，即是高速又是高壓力時，可考慮用流體動壓型機械密封。4）介質(zhì)的腐蝕性及易燃易爆、結(jié)晶等性質(zhì):對于腐蝕較弱，選內(nèi)裝式較好，因結(jié)構(gòu)上端面受力和泄漏方向比外裝式合理，反之，選用外裝式。外裝外流式介質(zhì)壓力不起自緊作用，故適用于壓力較低的情況（0.2~0.3MPa）

2）溫度超出120℃是高溫。第二十六頁，共五十二頁，2022年，8月28日27一、密封環(huán)端面發(fā)熱機械密封的摩擦副就是動環(huán)和靜環(huán)，其端面貼緊且一個靜止，一個旋轉(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。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)。假設(shè)端面比壓是均布的，則摩擦熱第三節(jié)冷卻、沖洗與安裝、使用第二十七頁，共五十二頁，2022年，8月28日28熱量的傳遞有三種方式：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)，即：△T------環(huán)端面溫度與周圍介質(zhì)溫度差l------溫度降方向的壁厚，軸向為環(huán)厚h，徑向為端面寬度b。顯然，λ越小，傳出的熱量就少，溫升越高，PV值就越大；反之，λ越大，傳出的熱量就多，溫升越低，PV值就越小。因此要選擇導(dǎo)熱系數(shù)大的材料。第二十八頁，共五十二頁，2022年，8月28日29二、冷卻、沖洗方法及系統(tǒng)設(shè)計如果密封環(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：第二十九頁，共五十二頁，2022年，8月28日301、端面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3-24，a）第三十頁，共五十二頁，2022年，8月28日311、端面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3-24，b），這種方法適用于密封腔壓力與主機工作壓力比較接近的場合。(2)反向自沖洗第三十一頁，共五十二頁，2022年，8月28日321、端面直接冷卻將介質(zhì)從高壓側(cè)引出，流經(jīng)密封腔進行沖洗后流回主機吸入側(cè)（圖3-24,c），這種沖洗冷卻效果優(yōu)于前兩種。(3)貫通自沖洗第三十二頁，共五十二頁，2022年，8月28日331、端面直接冷卻利用其它壓力源將沖洗冷卻液注入密封腔內(nèi)（圖3-24，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)沖洗第三十三頁，共五十二頁，2022年，8月28日341、端面直接冷卻在密封腔內(nèi)的一段軸上裝上小型動力元件（圖3-25），使密封腔內(nèi)介質(zhì)進行局部循環(huán)，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)沖洗第三十四頁，共五十二頁，2022年，8月28日352、靜環(huán)背部冷卻從靜止環(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（圖3-26），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)密封圈的浮動性，可能會引起密封失效。第三十五頁，共五十二頁，2022年，8月28日363、間接冷卻冷卻液不直接與密封面接觸，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（圖3-27，b）夾套冷卻（圖3-27，a）軸套冷卻（圖3-27，c）蛇管冷卻（圖3-28）第三十六頁，共五十二頁，2022年，8月28日37三、機械密封的安裝1、安裝前的準(zhǔn)備及注意事項檢查機械密封的型號、規(guī)格是否符合設(shè)計圖紙的要求，所有零件有無損傷、變形、裂紋等現(xiàn)象，若有缺陷，必須更換或修復(fù)。檢查機械密封各零件之配合尺寸、粗糙度、平行度是否符合要求。

使用小彈簧機械密封時，須檢查小彈簧的長短和剛性是否相同。使用并圈彈簧時，須注意旋向是否與軸的旋向一致，其判別方法是：面向旋轉(zhuǎn)環(huán)端面，若轉(zhuǎn)軸為順時針方向旋轉(zhuǎn)的用右旋彈簧；反之，用左旋彈簧。第三十七頁，共五十二頁，2022年，8月28日38三、機械密封的安裝1、安裝前的準(zhǔn)備及注意事項檢查主機軸的竄動量、擺動量和撓度是否符合技術(shù)要求。安裝過程中應(yīng)保持清潔，特別是旋轉(zhuǎn)環(huán)和靜止環(huán)密封面及輔助密封圈表面應(yīng)無雜質(zhì)、灰塵。不允許用不清潔的布擦試密封面。安裝中不允許用工具敲打密封元件。第三十八頁，共五十二頁，2022年，8月28日39三、機械密封的安裝2、安裝順序確定動環(huán)安裝位置旋轉(zhuǎn)組件的安裝。靜止件的安裝壓蓋安裝

第三十九頁，共五十二頁，2022年，8月28日40第四節(jié)特殊工況下機械密封選用要點在石油、化工生產(chǎn)中，由于所處理的介質(zhì)非常復(fù)雜，介質(zhì)的特性、溫度、壓力、軸徑、軸的轉(zhuǎn)速等各有差別。因此，機械密封必須從結(jié)構(gòu)、材料以及附加裝置等方面加以考慮，以適應(yīng)各種使用條件的要求，尤其在苛刻條件下工作的機械密封，在設(shè)計時必須對這些問題提出相應(yīng)的解決措施。第四十頁，共五十二頁，2022年，8月28日41一、高溫條件當(dāng)溫度大于120℃時，即認(rèn)為是高溫。高溫介質(zhì)不但不能帶走端面摩擦熱，還可能對密封環(huán)起加熱作用，使密封端面溫度過高，造成端面液膜汽化，出現(xiàn)干摩擦；密封環(huán)還可能發(fā)生熱變形和熱裂。當(dāng)高溫超過一定限度時，浸樹脂石墨中的樹脂碳化析出的硬粒劃傷密封面；浸金屬石墨中的金屬熔化滲出，使密封失效。高溫條件下的橡膠、塑料等輔助密封圈材料易老化，分解變質(zhì)。在腐蝕性介質(zhì)中，高溫會加劇金屬密封件的腐蝕。第四十一頁，共五十二頁，2022年，8月28日42要解決以上問題。一般是采取積極的冷卻措施和耐高溫的材料。也可以從結(jié)構(gòu)上采取措施，如工作溫度在250℃以上，可采用單彈簧金屬波紋管密封。第四十二頁，共五十二頁，2022年，8月28日43二、低溫條件低溫工作的介質(zhì)多屬液化氣體，具有低沸點、低粘度、高蒸汽壓的特點。這種情況下，一般材料都會發(fā)生冷脆現(xiàn)象；輔助密封圈發(fā)生老化，失去彈性，影響密封性能；密封裝置若與大氣接觸，其低溫使大氣的水蒸汽凍結(jié)在密封面上，加速摩擦副的磨損；另外密封面上的液膜汽化現(xiàn)象對密封特性也有重要影響。所以低溫用機械密封需要考慮以下幾個方面的問題：溫度為0~-50℃時視為普冷機械密封，當(dāng)溫度低于-50℃時視為深冷機械密封。第四十三頁，共五十二頁，2022年，8月28日44二、低溫條件用金屬密封圈或金屬波紋管代替輔助密封圈，在超低溫條件下常采用不銹鋼或銅合金來制作的金屬波紋管。這樣能保持優(yōu)異的彈性補償和消除種種因素引起的機械振動，使兩密封面緊密貼合保持良好的運動狀態(tài)。防止波紋管疲勞，波紋管雖然有優(yōu)異的彈性，但在超低溫時，其塑性也有一定的下降，硬度增大，疲勞壽命降低。若把波紋管置于旋轉(zhuǎn)運動中，則會加速疲勞破壞。故在超低溫下常采用靜止式結(jié)構(gòu)。與大氣隔絕。密封腔與大氣隔絕能減少冷損，提高泵的效率和抗蝕性能，防止摩擦面上產(chǎn)生水結(jié)冰，加速端面的磨損。選擇導(dǎo)熱性和低溫性能好的材料，如石墨、青銅等。防止液膜汽化，可采取急冷和沖洗液（均勻低溫流體）并用的措施。第四十四頁，共五十二頁，2022年，8月28日45三、高壓與真空按照密封術(shù)語，壓力在常壓1MPa稱作低壓；大于1~3MPa屬于中壓；超過3~15MPa稱為高壓。高壓可能使密封環(huán)產(chǎn)生力變形或破裂，真空條件下，由于分子降低，分子間摩擦力小，與相同壓差的正壓相比，真空更易滲漏。解決問題應(yīng)從結(jié)構(gòu)型式、材質(zhì)、冷卻與潤滑等方面作一合適的選擇，選擇的重點是密封型式和材料。第四十五頁，共五十二頁，2022年，8月28日46平衡系數(shù)β值的選擇端面比壓是考核密封性能和耐磨性能的重要指標(biāo)，選用密封所允許的最小端面比壓對提高使用壽命有利，高壓下一般取較大的β值，多采用平衡型結(jié)構(gòu)。多端面結(jié)構(gòu)當(dāng)端面負(fù)荷達到15MPa以上時，僅依靠材料的選擇及結(jié)構(gòu)型式，都會非常危險。這時可采用串聯(lián)式多端面結(jié)構(gòu)，將前級密封的端面比壓設(shè)計得小些，允許較大的泄漏量，也可采用流體靜壓式或流體動壓式結(jié)構(gòu)，使密封端面維持良好的潤滑狀態(tài)。對于真空用機械密封盡可能造成液膜形成的條件，如采用雙端面結(jié)構(gòu)加封液循環(huán)、外裝單端面結(jié)構(gòu)加油盒潤滑等強化潤滑的措施。高壓條件下，密封環(huán)采用強度、剛度高的材料。第四十六頁，共五十二頁，2022年，8月28日47四、高速當(dāng)線速度超過25m/s時稱為高速機械密封。高速條件下，由于PcV值大，摩擦功率消耗以及相應(yīng)產(chǎn)生的摩擦