机械密封

2.1 工况条件

介质：乙烯；温度-40℃~-10℃；介质压力：3 MPa；轴径：45 mm；线速度：9.4 m/s；转速：4000 r/min；根据综合参数与轴径为中型机械密封。

2.2结构选择

2.2.1密封结构的分类

机械密封的使用工况和参数主要有密封腔温度和密封压力、密封端面平均速度、轴径、介质特性等。根据这些参数可以将机械密封进行分类，如表 1，表 2 所示

表 1 机械密封按试用工况和参数分类

使用工况 类别 工况参数

按密封端面平均线速度v/(m/s) 超高速

高速

一般速度 密封端面平均线速度＞100

密封端面平均线速度≥25~100

密封端面平均线速度＜100

按密封腔温度t/℃ 高温

中温

普温

低温 密封腔温度＞150

密封腔温度＞80~150

密封腔温度＞-20~80

密封腔温度＜-20

按轴径大小d/mm 大轴径

一般轴径

小轴径 轴径＞120

轴径≥25~120

轴径＜25

按使用介质 耐磨粒介质

耐强腐蚀介质

耐弱腐蚀介质 含磨粒介质

耐强酸强碱及其他强腐蚀介质

耐油丶水丶有机溶剂及其他弱腐蚀介质

按密封压力P/MPa 超高压

高压

中压

低压 密封腔压力＞15

密封腔压力＞3~5

密封腔压力＞1~3

密封腔压力＞常压~1

表 2 机械密封按综合参数和轴径分类

机械密封类别 机械密封综合参数

压力P/MPa 温度t/℃ 线速度v/(m/s） 轴径d/mm

重型机械密封

＞3 ＜20或＞150 ≥25 ＞120

中型机械密封

≤3 ＜-20~150 ＜25 25~120

轻型机械密封 ＜0.5 ＞0~80 ＜10 ≤40

2.2.2 密封结构的确定

2.2.2.1单端面

由一对密封端面组成的机械密封，结构简单，制造与拆装都相对简便，使用广泛，故采用。采用场合：作为最常用的机械密封型式，适用于一般场合。

机械密封标准

2009-9-9 0:30:37

信息内容

序号; 标准号 标准名称

1 GB 5894-1986 机械密封名词术语:

2 HB/T 4127.2-1999 机械密封分类方法:

3 GB 10444-89 机械密封产品型号编制方法:

4 GB 5661-85 轴向吸入离心泵机械密封和软填料用的空腔尺寸:

5 GB 6556-94 机械密封的型式、主要尺寸、材料和识别标志:

6 JB/T 8726-1998 机械密封腔尺寸;

7 HG3167-86 搅拌轴轴径系列:

8 HG2098-91 釜用机械密封系列及主要参数:

9 HG2264-92 釜用机械密封类型、主要尺寸及标志:{TodayHot}

10 JB/T1472-94 泵用机械密封;

11 HG21571-95 搅拌传动装置——机械密封:

12 JB/T4127.3-1999 机械密封技术条件;

13 JB/T6619.1-1999 轻型机械密封技术条件;

14 JB/T4127.3-1999 机械密封产品验收技术条件;

15 JB5086-91 内燃机陶瓷石墨系列水封技术条件;

16 HG/T2047-91 纯碱蒸汽煅烧炉旋转接头技术条件;

17 HG/T2269-92 釜用机械密封技术条件;

18 JB/T6373-92 焊接金属波纹管机械密封技术条件;

19 JB/T6614-93 锅炉给水泵用机械密封技术条件:

20 JB/T6616-93 橡胶波纹管机械密封技术条件;

21 HG/T2477-93 砂磨机用机械密封技术条件;

22 HG/T2478-93 搪玻璃泵用机械密封技术条件:

23 HG/T2734-95 中压反应釜用机械密封技术条件:

24 GB/T14211-93 机械密封试验方法:

25 HG/T2099-91 釜用机械密封试验规范:

26 JB/T5092-91 内燃机陶瓷石墨系列水封试验方法;

表2 釜用机械密封适用压力、轴径、温度及转速范围

系列代号 压力，MPa 轴径，mm 温度，℃ 转速，m/s

204 ≤0.4

30～220 ≤350 ≤2 205 ≤0.6

206 ≤1.6

207 ≤2.5

208 ≤6.3

212 ≤0.4

222 ≤1.6

3.3 釜用机械密封应优先选用双端面结构型式，密封泄漏量要求不高的场合，可选用单端面结构型式。

3.4 搅拌轴轴径系列应符合HG 3167的规定。

3.5 当釜内介质温度不大于80℃时，可不加密封冷却水套。

4 釜用机械密封系列常用的材料及适用范围

釜用机械密封系列常用材料及适用范围参考表3、表4和表5。

表3 釜用机械密封常用材料及适用范围

旋转环、静止环材料 代 号 适 用 范 围

石墨浸渍酚醛树脂 Bq 酸、油、除硝酸等强氧化性酸外

石墨浸渍呋喃树脂 Bk 酸、碱、油类、除硝酸等强氧化性酸外

石墨浸渍环氧树脂 Bh 弱酸、碱、除硝酸等强氧化性酸外

石墨浸渍锑合金 At 盐水、轻油、乙苯、苯乙烯、溶剂等

铬镍钢 F 酸、碱、除盐酸、氢氟酸外

金属表面熔焊镍基合金 Ih 弱酸、弱碱、醇、油、液态烃等

金属表面熔焊钴基合金 Ig 弱酸、弱碱、醇、油、液态烃等

金属表面喷涂 J 油、乙苯、苯乙烯、溶剂、丙酮等

氮化硅 Q 酸、碱、有机物等

镍硬质合金 U1 油、酸、碱、有机物等

钴硬质合金 U2 油、弱酸、碱、有机物等

无压烧结碳化硅 O1 氢氟酸、有机酸、碱、有机物等

反应烧结碳化硅 O2 弱酸、碱、有机物等

氧化铝 V 除氢氟酸、高浓度酸外

增强（填充玻纤）聚四氟乙烯 Yt 氧化性酸、有机物等

增强（填充石墨）聚四氟乙烯 Yh 酸、有机物等 叮叮小文库 - 5

表4 釜用机械密封辅助密封圈材料、结构型式和适用范围

辅助密封圈材料及结构型式 代 号 适 用 范 围

丁腈橡胶O形圈 P1 油、水、醇等

氟橡胶O形圈 V1 耐溶剂、耐酸

机械密封

每一种机械密封,只有用于规定的范围内才能有效地发挥作用。选型不当,则会使密封性能显著降低,寿命缩短,甚至失效。

选型的主要参数如下

一、密封腔介质压力P :介质润滑性好，粘度较高时，P≤0.8MPa选用非平衡型。 介质润滑性差，粘度低时，P≥0.5Mpa

二、线速度V: V≤25m/s选用旋转型。 V≥25m/s时选用静止型。

三、PV值:PV值涉及到密封面之间流体膜的稳定性（汽化）和磨擦副的耐磨性。 PV极限值举例：

端面组合材料 介质 非平衡型 平衡型

钴铬钨合金/石墨 水 2 7

碳化钨/石墨 水 9 35.5

碳化硅/石墨 水 35.5 142

碳化硅/碳化钨 水 7

26.6

碳化钨/碳化钨 水 2 9

四、密封介质温度T

在没有外冷条件下，机械密封的最高温度一般取决于辅助密封材料的安全使用温度。见下表：

材料 安全使用温度℃ 备注

丁睛橡胶（NBR） -30~100 超过安全使用温度请使用金属波纹管机械密封

硅橡胶（MVQ） -40~200

乙丙橡胶（EPR） -10~160

氟橡胶（FPM） -30~180

聚四氟乙烯（PTFE） -100~220

五、介质的特殊性。

1、粘度：低粘度介质易干磨擦宜选用平衡型。高粘度介质，宜采用强制传动结构。

2、腐蚀和化学溶剂： a、强腐蚀宜用外装式的四氟波纹管密封。

b、辅助密封在不同化学介质中的适用表如下：

材料 用途

丁腈橡胶（NBR） 矿物油、汽油、挥发油、碳酸钾、氢氧化钾、水、磷酸等

硅橡胶（MVQ） 丁醇、低溶胀性矿物油、弱酸、弱碱、氨水等

乙丙橡胶（EPR） 丙酮、碱、二氧化硫、重铬酸钾、过氧化氢、氨水等

氟橡胶（FPM） 热油、蒸汽、无机酸、丁醇、氯族溶剂等

氯醇橡胶（FCO） 氟利昂

聚四氟乙烯（PTFE） 酸、碱、溶剂及各种介质

3、含悬浮固体颗粒：

动静环材料宜采用碳化钨/碳化钨，或碳化硅/碳化硅，当颗粒易于阻塞密封腔时，须采用辅助装置经过过滤或分离后的冲冼液，冲洗端面。