非接触式机械密封基础研究现状与展望
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密封技术的现状与发展研究密封技术是工业生产领域中广泛采用的一种技术。
它是以密封件为载体,通过对密封件与进行密封的材料、结构、工艺的综合改进,达到有效防止介质泄漏,保证设备正常运转的目的。
密封技术在很多领域具有重要的应用价值,其发展研究也备受重视。
本文将介绍密封技术的现状与发展研究。
一、密封技术的现状1.密封件种类齐全密封件种类齐全是密封技术的一个重要发展方向。
密封件种类齐全包括O型圈、油封、封垫、动密封等,不同的密封件在不同的应用场合都有其特定的发挥作用。
随着科技的不断进步,密封件的种类和产生方法也在不断更新,目前已经出现了一些高科技的密封件,如抗辐射密封件、耐热密封件、耐腐蚀密封件等,使得密封件的可靠性和稳定性得到了显著提高。
2.材料不断革新材料不断革新是密封技术发展的另一个重要方向。
密封材料要求具有优异的密封性、耐磨性、耐腐蚀性、耐高温性、耐低温性等性能。
目前,常用的密封材料有橡胶、塑料、金属、纺织品、陶瓷、石墨等。
在材料不断革新的背景下,出现了一些新型材料,如波纹管、塑钢材料等,这些新型材料具有更高的强度、弹性和耐蚀性,能够适应更加苛刻的工况要求,使得密封技术具有更高的可靠性和稳定性。
3.密封工艺逐步完善密封工艺逐步完善是密封技术发展的另一个重要方向。
密封工艺包括密封件加工、密封件组装、密封材料使用等方面。
随着工艺的不断发展,越来越多的工业和生产企业采用自动化、智能化的生产技术,使得密封工艺更加精细化、高效化,提高了生产效率和质量。
二、密封技术的发展研究1. 器件智能化近年来,随着机械密封技术的不断改进和装备制造工艺的普及,器件智能化已经成为了密封技术发展的一个重要方向。
器件智能化主要包括传感器、智能控制、信息显示等系统。
传感器通过不断地实时监测设备的状态、运行情况、漏气率等情况,以便及时发现问题并进行调整。
智能控制系统能够在设备确认出现故障时快速停机,并自动调整,以减少漏气和提高设备运行效率。
2024年机械密封件市场前景分析引言机械密封件是一种常见的工业配件,广泛应用于各种旋转设备中,用于防止液体、气体或固体颗粒的泄漏。
随着工业化进程的加速和技术的不断进步,机械密封件市场也在不断发展和壮大。
本文将对机械密封件市场的前景进行分析。
市场规模及趋势机械密封件市场规模庞大,根据市场调研机构的数据显示,市场规模在近年呈现稳定增长的态势。
据预测,未来几年机械密封件市场将继续保持增长,年复合增长率将超过X%。
这一增长趋势主要得益于以下几个方面的因素。
首先,全球各地工业化进程的推进需要大量的机械设备,而机械设备的运转离不开机械密封件的应用。
随着现代工业技术的发展,各种高温、高压等特殊工况下的机械密封件需求也不断增加。
其次,环境保护意识的提高也推动了机械密封件市场的发展。
机械密封件的应用可以有效降低泄漏问题,减少浪费和污染的产生,符合环保要求。
因此,随着环保意识的深入人心,对机械密封件的需求也会不断增加。
市场竞争现状机械密封件市场竞争激烈,市场上存在着众多的供应商和品牌。
根据行业报告,市场份额排名靠前的厂商主要有X公司、Y集团和Z有限公司等。
不同厂商在产品品质、创新能力、市场推广等方面具有不同的竞争优势。
此外,全球机械密封件市场也面临来自其他密封解决方案的竞争。
例如,密封涂料、密封胶带等替代产品的出现,对机械密封件市场带来了一定程度的冲击。
因此,厂商需要通过不断的技术创新和产品升级,提高产品性能和竞争力,以应对市场竞争的挑战。
市场发展趋势机械密封件市场在未来将呈现以下几个发展趋势。
首先,随着科技进步和技术创新的推动,机械密封件的材料、结构和设计也将得到不断改进和优化。
新材料的应用将提升机械密封件的耐磨、耐腐蚀等性能,增强密封效果。
其次,随着全球对能源消耗和效率要求的提高,机械密封件市场将迎来节能环保的发展机遇。
新型机械密封件的应用将减少泄漏,提高设备效率,降低能源损耗。
最后,市场需求的多样化也将推动机械密封件市场的发展。
机械密封产业发展趋势分析机械密封作为一种关键的工业密封产品,广泛应用于轴封、泵封、阀门封、机械制造等行业。
随着科技的不断发展进步,机械密封产业也在不断发展变革中。
本文将对机械密封产业的发展趋势进行分析,并对其未来发展做出展望。
一、机械密封市场需求增长随着技术的进步和石油、化工、制造等行业的快速发展,机械密封市场需求呈现出稳步增长的态势。
在石油行业,机械密封用于泵、阀门等设备的密封,有效保障了设备的正常运行,因此市场需求较大。
此外,机械密封也广泛应用于天然气、化工、冶金等领域,这些行业的快速发展带动了机械密封市场的增长。
二、环保密封技术的发展随着全球环境问题的日益突出,环保密封技术受到越来越多的关注。
传统的机械密封在工作过程中会产生很多摩擦热、振动和漏损,对环境造成一定的影响。
因此,研发和应用环保密封技术成为机械密封产业的一个重要发展趋势。
环保密封技术主要包括以下几个方面:1. 用更先进的材料替代传统材料,如高强度陶瓷、高分子复合材料等。
这些新材料具有良好的耐磨、耐腐蚀性能,可以减少摩擦热和漏损,并提高机械密封的使用寿命。
2. 采用新的密封结构,如非接触式密封、波纹管密封等。
这些密封结构能够减少振动和漏损,提高密封效果,并有效降低能耗。
3. 运用先进的润滑技术,如固体润滑剂、气体润滑等。
这些润滑技术可以减少摩擦阻力,降低能耗,并有效避免润滑剂对环境的污染。
三、智能化和自动化的趋势随着信息技术的快速发展,智能化和自动化已经成为机械密封产业的一股不可逆转的趋势。
智能化和自动化的机械密封产品不仅可以提高产品质量和性能,还可以降低人工成本和能耗。
智能化和自动化的机械密封具有以下优势:1. 传感器和控制系统可以实时监测机械密封的工作状态,及时预警并修复故障。
这减少了人工巡检和维修的工作量,提高了生产效率。
2. 智能化和自动化的机械密封可以通过与其他设备的联动,实现生产过程的自动化控制。
这提高了整个生产流程的效率和精度。
doi:10.3969/j.issn.1008-0813.2021.02.002机械密封行业现状及“十四五&发展思路李香,李*(合肥通用机械研究院有限公司,安徽合肥230031)摘要:介绍了机械密封行业现状,分析了目前存在的主要问题,提出了行业“十四五”发展思路,并给出了相应的实施措施和政策建议。
关键词:十四五规划;机械密封;行业现状;发展方向中图分类号:TB42文献标志码:A文章编号:1008E813(2021)02E009-04Developmeni Statu/of Mechanical Seal Industiy and DevelopmeniIdea/of&The14th Five Year Plan'LI Xiang,LI Kun(Hefei General Machinery Reseerch Institute,Co.,Ltd.,Hefei230031,China)Abstract:Thin papec introduces the developmeni status of mechanical seal industry,analyzes the main existing problems,puts forward the developmeni ideas of the industry in the&14th five year plan',and gives the corresponding implementation measures and policy suggestions. Key wordt:the14th five year plan;mechanical seal;industry status;developmeni direction0引言机械密封隶属于“工业五基”中的基础零部件领域,是通用机械密封设备中重要的基础件,对提供设备工作效率、确保安全性、以及环境保护等方面起到了重要作用,广泛服务于石化、能源、冶金、船舶、汽车、航空航天等民生和国防军工领域。
机械密封技术及发展趋势
一、机械密封技术简介
机械密封(Mechanical Seals),是一种特殊的机械装置,用来阻止
液体和气体流体的泄漏。
它由密封元件(密封圈,叶片,O型圈等)组成,它们起到不同的作用。
密封元件与杆系结构紧凑的组合,可以对一些介质
进行完全封闭,从而对外输出的流体进行有效的隔离。
机械密封是高科技制品,它的设计和制造非常复杂,要求技术非常高,对材料的精密性、精度和尺寸有很高的要求。
因为它可以有效阻止介质的
泄漏,大大提高了设备的安全性,减少了设备的耗能,是一种常用的节能
防漏产品。
二、机械密封的发展趋势
(1)紧凑型机械密封:随着机械密封的发展,机械密封的发展将趋
向于设计紧凑、体积小、功能强大的单一尺寸紧凑型机械密封,使产品在
结构紧凑、装配方便、功能完善的同时,实现节能、环保的效果。
(2)智能化机械密封:目前,已经开发出一种集电子化、智能化和
传感器技术于一体的智能化机械密封,具有自诊断功能,可以自动监测密
封的工作状态,并能根据实际情况采取相应的应急措施,极大地提高了设
备的安全性和可靠性。
2023年机械密封件行业市场前景分析机械密封件是指安装在机械设备内部的密封装置,主要用于防止液体、气体、固体颗粒等物质泄漏,是现代工业和造船业中不可或缺的部分。
随着技术的不断发展和工业化的加速推进,机械密封件已经成为许多行业的基础配件。
一、市场趋势1.多元化需求增加近年来,随着各个行业的不断发展,对于机械密封件的需求越来越多元化。
比如,在石油、化工、冶金等行业中,由于工艺流程和工作环境的不同,对于密封件的压力、温度、介质等都有不同的要求,这就需要生产厂家根据不同需求开发出多样化的机械密封产品。
2.环保要求趋严随着环保要求的不断提高,对于机械密封件的使用也提出了更高的要求,国家对于机械密封件的排放标准也在不断更新。
因此,对于生产厂家而言,不仅需要关注产品的性能,还需要重视环保标准的遵守。
3.自动化需求增加随着智能化和自动化技术的不断发展,机械密封件的用途也更为广泛,如工业机器人、数控加工设备等,需要运用到机械密封件的领域也在不断增加,给机械密封件生产厂家提供了更广阔的市场。
二、市场分析1.国内市场目前国内机械密封件行业的主要生产商集中在长三角、珠江三角洲和京津冀等地区。
由于国内工业化程度加速,机械密封件需求逐年不断增长,预计未来几年内中国市场将维持快速增长。
2.国际市场当前国际机械密封市场的主要生产商集中在欧美等国家。
中国的机械密封产品在国际市场中的竞争力尚需提高,但随着我国加入WTO以及技术不断提升,我国的机械密封产能也在不断增强,预计未来国际市场份额将有所提升。
三、发展建议1.技术水平提升机械密封件作为重要的基础零部件,在各个领域都有广泛应用。
为了扩展市场份额,需要不断提高技术水平和研发能力,生产出符合市场需求的产品。
2.品牌建设随着市场的不断扩大,机械密封件市场的竞争也越来越激烈。
因此,建立有一定影响力和知名度的品牌,加强品牌营销,树立品牌形象,可以增强企业的市场竞争力。
3.市场拓展尽管机械密封件市场的前景广阔,但市场竞争也在不断激烈化。
2024年机械密封市场分析现状1. 引言机械密封作为一种重要的密封装置,在各个工业领域起着关键的作用。
本文将对机械密封市场的现状进行分析,包括市场规模、市场竞争格局、主要应用领域等方面。
2. 市场规模机械密封市场在过去几年保持了稳定的增长态势。
根据市场研究机构的数据,2015年全球机械密封市场规模约为100亿美元,到2025年预计将达到150亿美元。
这一增长趋势主要受到工业化进程加速、环境保护要求提高等因素的影响。
3. 市场竞争格局机械密封市场存在着激烈的竞争。
目前市场上主要的机械密封生产商包括凯斯勒、安全、伯尔尼克、豪尔赛、KSB等,这些公司占据了市场的大部分份额。
此外,一些新兴的本土企业也在加大研发和生产投入,试图改变市场格局。
4. 主要应用领域机械密封广泛应用于石油化工、电力、造纸、水处理等领域。
其中,石油化工行业是机械密封市场的主要驱动力之一。
随着石油化工行业的快速发展,对机械密封高品质、高可靠性的需求也不断增加。
此外,电力行业对机械密封的需求量也较大,主要用于发电设备的密封。
5. 市场发展趋势随着行业技术的不断进步,机械密封市场呈现出一些新的发展趋势。
首先,随着环境意识的增强,对机械密封的密封性能要求越来越高,这将推动机械密封技术的不断创新和提升。
其次,随着工业自动化水平的提高,对机械密封的使用寿命和可靠性要求也在不断增加。
此外,随着新兴市场的崛起,机械密封市场在亚太地区和中东地区有望迎来更多发展机遇。
6. 总结机械密封市场作为密封装置领域中的重要分支,在全球范围内具有巨大的市场潜力。
市场规模不断增长,竞争格局激烈,应用领域广泛,发展趋势迅猛。
随着技术进步和市场需求的变化,机械密封市场有望进一步发展壮大。
非接触式机械密封基础研究现状与展望
作者:魏文亮
来源:《中国科技博览》2017年第28期
[摘要]非接触式机械密封的特点是低磨损,高可靠性,从而成为密封领域重点研究的热点,笔者将通过对非接触式机械密封中的流槽设计技术进行详细的分类化讨论,分别从槽深,转向,介质三个不同方面来进行对比论述,并且简要给出其中使用的范围和条件,从而达到让广大从事和接触非机械密封工作的人员对非接触式机械密封产生更为全面的了解,这会对他们以后对非机械式密封的设计和选型都会有一定的帮助,也让使用这项技术的人们受益其中。
[关键词]泄漏率;模型公式;数值
中图分类号:F30 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)28-0367-01
一、泄漏率的评判参数
评判机械密封性能的主要参数是泄漏率,对于非接触式机械密封端面泄漏过程复杂的影响因素比较多,并且它是一个和实践运行有所关联的变量,并非稳定状态下的参数,所以其泄露模型的建立是非机械密封研究领域一直都存在的重难点,国内外的学者们也都对其进行过相关大量研究,陆续提出了许多经验公式和数值计算模型,笔者在本文中介绍了边界摩擦状态和混合摩擦状态的泄露经验公式,并分析了包含密封端面的液膜压力,微凸体接触比压,液膜厚度和平衡方程中的计算模型,对不同作者不同假想条件下采用数值计算模式得出的计算结果也都进行了大量的比对分析,探讨了经验公式及计算模型存在的一些问题。
关雅贤等于1986 年在国内对圆弧深槽机械密封进行了试验研究。
许多学者也都针对圆弧深槽进行了深入的理论及实验研究,研究表明,深槽密封特别是圆弧深槽密封具有良好的密封性能。
在我国国内对圆弧槽设计及生产能力的不足让我国对许多极端工况下使用的机械密封产品仍然需要依赖进口来完成。
二、浅槽密封的原理
浅槽密封的原理是指开槽深度为微米数量级别的各种槽形,是通过密封端面之间流体动压力从而实现了密封端面的非接触式机械密封。
此类槽形主要有周向台阶周向槽和斜面,直线槽,三角槽,半圆形槽,叶形,弧形,矩形,螺旋等各种槽形的组合,其中,最为普通常见的槽形为螺旋槽及其组合,浅槽密封主要用途是用于气体,虽然也可以密封液体,但原理却不尽相同,密封面较为宽广是它和普通机械密密缝所不同的显著特点,具体内容在下文液膜气膜的非接触机械密封中详细的讲解。
液膜气膜中非接触式机械密封等性能最佳,所以此应用是最普遍的,虽然提出上游泵送机械密封概念已经年份已久,同时也开发出相应的产品并且得到了成功的应用,但无论国内还是国外,都对上游泵送的密封机理还缺乏系统而深入的研究,还有很多问题需要解决。
气膜密封即干气密封自上世界四十年代开始逐步应用于工业领域,最初是用在航空工业界,第一个干气密封的专利是于1968 年在英国产生,1976年首次用于工业应用,1983 年开始推广应用,约翰克兰公司的干气密封产品的起步较早一些,同时也比较成熟,已经在离心压缩机、汽轮机和工业泵上获得了广泛应用。
根据旋转的方向,非接触式机械密封可以分成单向旋转式和双向旋转式两部分。
槽型结构具有非对称性,让单向旋转式非接触式机械密封只能在正转的时候工作,在反方向运转时不能建立起隔离动静环硬性固相接触的动压。
这种状况下就会让人们更加对双向旋转式非接触机械密封的研究上进行关注。
单向旋转密封整体来说,目前单向旋转非接触式机械密封在市场上占得比例较大,单向密槽封的动压效果较对称布置的双向槽略大是单向旋转槽获得广泛应用的原因。
但随着工业的高速发展,密封的工作状况趋于高温、高压和高速,在开车启动中,难免偶然的人为或机械错误造成的反向旋转而造成的密封损坏、失效,造成较大损失。
所以,能使用既可满足工况使用要求,又能避免错误操作带来意外损失的双向旋转密封称为研究热点。
根据前面的论述,单向旋转密封包括气膜液膜、深槽浅槽的各种非对称槽型。
双向旋转非接触式机械密封对称布置的槽形对主轴转向时的密封没有什么影响,把安全性提升了。
而且具有双向旋转性能的非接触机械密封槽型较多。
三、作用机理
非接触式机械在密封机理上分析出来的按气膜和液膜要么是单向,要么是双向,都不是很完美,从槽深上来分析是比较全面和完整的,因为涉及到的静压和动压都是和槽深有密切联系,所以,对于作用机理我们只从槽深来进行分析。
深槽密封的作用机理弹流理论范畴内的深槽密封机理,一般适用于液体密封。
浅槽密封机理流体静力存在于密封静止或旋转时,而流体动力只存在于密封旋转时。
当它为常见端面外径开设浅槽干气密封时其转动方向为顺时针。
由于浅槽旋转时所产生的泵吸作用,把外径侧的高压隔离气体泵入到密封端面当中,泵入气体被压缩而产生压力升高的结果,而让两接触端面分离从而达到要求的气膜厚度,密封端面间的开启呈现非接触状态,而高压气膜的形成不仅对工作介质有密封作用,又对摩擦副得到有效润滑,从而实现非接触状态下的运转零磨损,把浅槽密封用于密封液体时,它的上游泵送密封工作的原理类似于干气密封,不同之处在于,上游泵送借助端面开设的流体动压槽是把从高压侧泄漏的到低压侧的被密封介质重新反输至高压侧一端,亦或是把低压侧的缓冲体微量地泵送至高圧密封介质一端,这样就消除了密封介质高压侧到低压侧的泄漏。
四、适用范围
由于浅槽密封的效果较好,但由于膜的厚度较小,容易被介质中的介质堵塞污垢,从而破坏压膜存在,端面磨损,甚至造成了严重泄漏导致密封失效,与此同时,浅槽密封对安装精准度的高要求直接影响了密封使用起来的效果,据研究表明非接触式密封在高速高压的效果下比较稳定,它在工作时的膜厚为微米级别,槽深与它不在同一数量级,有很大差异,同时深槽密封产生的东亚增量使密封对动压波动的敏感性降低了许多,这样更有利于密封时的稳定操作,深槽密封无论对转速还是安装精度等也不存在敏感现象,多用于低速,高压,高温和大尺寸场合。
在单向旋转密封和双向旋转密封都能满足工况的场合时,可以选择双向密封,可避免偶然的失误所造成的不必要的损失和麻烦;但如果是在要求较高双向旋转满足不了使用的前提下只能使用动压性能较好的单向密封。
对于液膜气膜密封,需要根据具体的介质工况具体去选择,其中液膜密封中的上游泵送密封既可以选在密封要求不太苛刻的场合使用,又可在泄漏控制较为严格的密封场合用作需有缓冲液系统的零逸出密封。
由于大多数的非接触密封工况都会造成从高压测向低压侧的泄漏,所以从实用性上讲上游泵送密封的使用范围会越来越广泛。
结语
(1)由于浅槽密封槽深较小,容易出现浅槽被堵塞的情况,为防止堵塞,对密封液的要求也相对较高,而且在高速时的密封效果最好。
(2)由于对转速和安装精度等的不敏感性,转运功率较低较浅的槽形,在高压,高速,高温及大尺寸场合比较适用,
(3)有些场合单向旋转密封和双向旋转密封同时都可以满足的情况下,就避免了由于偶然失误造成的不必要损失。
(4)密封介质在为液体形态时,并且对泄露要求较高的情况下可以选择运用具有泵送效用的上游泵送密封。
参考文献
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