标准集装式机械密封 - 多端面-与双端面
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双端面带平衡罐机械密封泄漏原因及改进措施介绍某型反应釜用带轴套整装式双端面机械密封的结构及工作原理,结合实际工况,分析了其失效原因(如o形圈材质选用不合理,搅拌同轴度偏大,密封面变形),提出了改进措施及使用中的注意事项。
1机械密封的结构与工作原理带轴套整装式双端面机械密封是一种无须调整动环弹簧压缩量、装配简便的机械密封形式。
该机械密封适用于强腐蚀、高温,带悬浮颗粒及纤维介质,气体介质,易燃易爆、易挥发、低粘度介质,保障高真空度工况的密封。
该机械密封结构见图1。
图1带轴套整装式双端面机械密封结构A 泄漏液口;B1、B2冷却水进出口;C1、C2密封液进出口;1平衡罐;2冷却水腔;3密封液腔;4轴套;5机械密封组件当搅拌轴运转时,其带动机械密封轴套以及固定在机械密封轴套上的动环组件同步转动,靠动环组件和上、下静环面之间的贴合达到密封效果。
密封面一侧是密封腔室,另一侧是反应釜内环境。
在正常工作状态下,通过外部提供密封液至平衡罐,保持密封液液位在平衡罐液位计的中线,并确保平衡罐内密封液压力(即密封液腔内压力)高于釜内压力0.05〜O.IOMPa。
若密封液压力过高,贝U动、静环摩擦面易加速磨损;若密封液压力过低,则反应釜内物料易泄漏。
2故障分析2.1故障状况某反应釜均采用带轴套整装式双端面机械密封,该机械密封轴径为210mm工作转速为100r/min,工作压力为-0.5〜I.OMPa,工作温度为0〜80C,主要起密封作用的是机械密封组件,见图2。
图2机械密封组件1上静环O形圈;2上静环;3轴套;4上动环;5轴套O形圈;6动环组件;7下动环O形圈;8下动环;9下静环;10下静环O形圈动环密封面材质为SiC,静环密封面材质为井口KC-673石墨,与物料接触的下动环0形圈、上静环0形圈、轴套0形圈材质为聚四氟乙烯报复硅橡胶,其余0形圈材质均为丁腈橡胶。
该机械密圭寸的密圭寸液采用软水,釜内介质主要是聚乙烯等有机物料。
机械密封各个类型的英文表达方式我这里列出了34个机械密封分类术语...1.机械端面密封-mechanical face seal2.流体动压式机械密封-hydrodynamic mechanical seal3.切向作用流体动压式机械密封-tangential acting hydrodyna mic mechanical seal4.径向作用流体动压式机械密封-radial acting hydrodynamic mechanical seal5.流体静压式机械密封-hydrostatic mechanical seal6.外加压流体静压式机械密封-outside pressurized hydrostat ic mechanical seal7.自加压流体静压式机械密封-self pressurized hydrostatic m echanical seal8.非接触式密封-non contacting (free contacting) mechani cal seal9.内装式机械密封-internally mounted mechanical seal10.外装式机械密封-externally mounted mechanical seal11.弹簧内置式机械密封-mechanical seal with inside mount ed spring12.弹簧外置式机械密封-mechanical seal with outside mou nted spring13.背面高压式机械密封-mecanical seal with high back pres sure14.背面低压式机械密封-mechanical seal with low back pre ssure15.内流式机械密封-mechanical seal with inward leakage16.外流式机械密封-mechanical seal with outward leakage17.弹簧旋转式机械密封-spring rotating mechanical seal18.弹簧静止式机械密封-spring standing mechanical seal19.单弹簧式机械密封-single-spring mechanical seal20.多弹簧式机械密封-multiple-spring mechanical seal21.非平衡式机械密封-unbalanced mechanical seal22.平衡式机械密封-balanced mechanical seal23.单端面机械密封-single mechanical seal24.双端面机械密封-double mechanical seal25.轴向双端机械密封-axial double mechanical seal26.径向双端面机械密封-radial double mechanical seal27.串联机械密封-tandem mechanical seal28.橡胶波纹管机械密封-rubber-bellows mechanical seal29.聚四氟乙烯波纹管机械密封-PTFE-bellows mechanical se al30.金属波纹管机械密封-l bellows mechanical seal31.焊接金属波纹管机械密封-welded l bellows mechanical s eal32.压力成型金属波纹管机械密封-formed l bellows mechanical seal33.带浮动间隔环的机械密封-mechanical seal with floating i ntermediate ring34.磁力机械密封-magnetic mechanical seal机械密封零件术语的常用词汇....1.sealing ring --密封环2.seal face--密封端面3.seal interface--密封界面4.rotating ring--动环/旋转环5.stationary ring--静环/静止环pensated ring--补偿环7. un-compensated ring--非补偿环8. seal head--补偿环组件9.primary seal--主密封10.secondary seal--副密封11.auxiliary seal--辅助密封12.auxiliary seal ring--辅助密封圈13.bellows--波纹管14.pushing out ring--撑环15.back-up ring--挡圈pensated ring adaptor--补偿环座17.un-compensated ring adaptor--非补偿环座18.spring adaptor--弹簧座19.seal adaptor--波纹管座20.retainer--传动座21.driving screw--传动螺钉22.set screw--紧定螺钉23.snap ring--卡环24.clamp ring--夹紧环25.anti-rotating pin--防转销26.annular seal space--密封腔27.seal chamber--密封腔体28.end cover--密封端盖29.elastic component--弹性元件30.a pair of friction components--摩擦副个人常用机械密封专有词汇inner circulation--内循环outer circulation--外循环self circulation--自循环flush--冲洗flush fluid--冲洗流体quench--阻封quench fluid--阻封流体buffer fluid--隔离流体temperature adjustable fluid--调温流体coolant--冷却流体heating fluid--加热流体sealed medium--被密封介质sealant--密封流体pv --pv值(密封流体压力P与密封端面平均滑动速度V的乘积) limiting pv --密封达到失效时的PV值.它表示密封的水平working pv --极限PV值除以安全系数PcV--端面比压Pc与密封端面平均滑动速度V的乘积limiting PcV --密封达到失效时的PcV值.它表示密封材料的工作能力working PcV --许用PcV值.极限PcV值除以安全系数leakage rate-- 泄漏量run out--跳动wear rate--磨损率operating life--工作寿命operating period--使用期abortive failure--早期失效Operating limits:工作参数Speed/velocity:转速Combination of material:材料组合Halted ring:弹簧挡圈Bellows:波纹管Retainer:传动套,传动座Drive ring:压圈Cup gasket:静环套Spring retainer:弹簧座O-ring: O形圈Tension spring:拉簧Stationary seat:静环形式/静环基座Rotary seat:动环座Drive screw:传动螺钉Wave spring/Bellow spring:波形弹簧Rotary o-ring:动环O形圈Stationary o-ring:静环O形圈Collar:定位套Snap ring/clamp ring:卡环Disc/thrust ring:止推环Wedge ring:楔形环Mating ring:静止环/静环Primary ring:动止环/动环Inventory:存货Agitator:搅拌器Cryogenics:低温学Mixer:搅拌机Refinery:炼油Petrochemical:石化Paramecia:配药Desalination:脱盐Wastewater:污水Impeller:叶轮Fit:安装Lead:石墨,铅Edge:边缘Grade:等级Secondary sealing element:辅助密封材质Hydrostatic:流体静力学的Cross-section:横截面Material code:材料代码Seal size:密封轴径尺寸Assembly number:装配代码Sulphuric:硫酸Nitric acid:销酸Phosphoric acid:磷酸Hydrochloric:盐酸PV—pressure/velocity:压力与转速RS—rotating seat:动环座Multiplier:增效器TC—tungsten carbide:硬质合金Pin:销Engage:接合,啮合Pro剖面/侧面Adapter:适配器Titled:倾斜的Weld/welt:焊接Nested:嵌套的,镶装的Configuration:配置,构造Axial:轴向的,轴的Working height/length:工作高度Tolerance:公差,容差Operating pressure:工作压力FIM—full indicator movement: Lubricity:光滑Gravity:重力Face material:密封面材料Insert/shrink-fitted:镶装的Primary ring adapter:动环座Mating ring adapter:静环座Delivery period:交货期Set screw:固定螺钉Cap screw:帽螺钉Gland:填料函盖Drive retainer:传动套Gland plate:密封座Mean time:平均时Durability:耐用性Thrust ring:推环Clamp ring:卡环Eccentricity:偏心率/度,偏心距Deflection:偏斜,偏差Runout:偏转,溢流Pilot pins: 定位销Bolt:螺栓Screw:螺钉Nut:螺母Washer:垫圈Pin:销Rivet:铆钉Anchor:壁虎Machine screw:机械螺钉Wooden screw:木螺钉Threaded rod螺杆Wire rope clamps:玛卡Hex head pipe plugs:六角形螺塞Phillip:十字槽Spring-loaded pluger: 弹簧销Hex head:六角形头Flange:法兰Seal component materials:密封材料成分Secondary sealing element:辅助密封材料Primary ring:动环Mating ring:静环Hardware:结构件Mechanical loading device (spring):弹簧材料Ovality:椭圆Letter of intent:意向书Rotary ring is whole part or shrink-fitted:动环是整体还是镶装的Leaf:金属薄片End play:轴向间隙Pad:衬垫Asymmetric:不对称的Seal adapter:密封座Tandem:前后的,串联的Inlet:进口Outlet:出口Inboard:内侧/介质端Outboard:外侧/大气端Convection:传送,对流Port:端口,Slot:狭槽Reducing agent:还原剂Notch:槽口,凹口Band:镶边Clogging:堵塞Tune:(弹簧)圈数Foul:淤塞Flatness:平面度Downtime:检修时间Alternative methods:替代方法Wear ring:磨损环Torsion:扭距Cast:铸件Confining:狭窄的Spring seat:弹簧座Plug-proof:防转销Drive ring:推环Push ring: 推环Halted ring: 挡圈Cup gasket: 静环套Rotary ring holder/adapter/carrier: 动环座Axial pipe:轴套Drive ring/plunger collar:压圈Spring retainer/seat: 弹簧座Impeller:叶轮Outside cup gasket: 静环外套Inside cup gasket: 动环内套Spring holder:弹簧垫Seal ring:密封环work:骨架Square ring:方型圈Wave spring:波形弹簧Cylinder spring:圆柱弹簧Coil spring:锥形弹簧Integral seal case:整体密封盒Purity:纯度Density:密度HS—hardness:硬度Tensile strength:抗拉强度Bending strength:抗弯强度Compression strength:抗压强度Thermal conductivity:传热导系数Coefficient of thermal expansion:热膨胀系数Heat resistance:耐热Thermal impact coefficient:热冲击系数Acid resistance:耐酸Medium:介质Porosity:显气孔率Rockwell hardness:洛式硬度Breaking strength:抗析强度Stability of thermal vibration: 抗震稳定性Optical flatness:工作面平整度Roughness:粗糙度Lightbrand:光带Classification:分类Model:型号Thore hardness: 肖氏硬度Feature:特性Stamping:冲压Lobe pump:凸轮泵Step:台阶Crevice:裂缝Crack:裂纹Anticlockwise:逆时针Clockwise: 顺时针Labyrinth seals:迷宫式密封Torque:扭矩Throttle:节流圈/节流阀Bushing:轴衬Bearing:轴承Sealant:密封剂Pitch:螺距,节距Depth:深度Stuffing:填塞料BDC-bolt circle pitch diameter 中心距EMS:express mail service 邮政快递Thrust plate:止推板Surface finish:表面抛光End-fittings:端面安装Spare pats:配件Split seals:剖分式密封Running account:往来帐户NPT:normal pressure and temperature 常温常压Thread:螺纹Cushion:衬垫Pneumatics:气体力学GmbH—Gesellschaftmit beschrankter Hafltung 股份有限公司(德国)Electropolish 电解法抛光CAM—computer aided manufacturing 计算机辅助设计c/w: complete with 包括;caution/warning 小心与警告ASTM:American society of testing material 美国试验材料协会Squareness: 垂直度Concentric circle :同心圆Credit note/debit note/payment slip:银行水单EDGE: electronic data gathering equipment 电子数据采集设备Cavity:凹口/槽Proprietary design:专有设计TIR—total indicator reading 指针读数TIR—temperature indicator recorder 温度指示记录器Abutment:邻接,接合齿Melting point:熔点Boiling point:沸点Automatic lathes:车床Groove: 凹槽,开槽于Chamfer:倒角Bottom chamfer背倒角:CC: center line 中心线Thru: 穿过Wire DIA: 丝径Free length:自由高度Type of ends—close ground: 拼圈Conversion sheet:换算表General speaking: stationary seat should be harder tha n the rotary facePolypropylene:聚丙烯Polyethylene:聚乙烯PTFE—polytetrafluoroethylene聚四氟乙稀PVC:聚氯乙稀PVDF-polyvinylidene fluoride 聚偏氟乙稀CTFE-chlorotrifluor ethylene 三氟氯乙稀Consolidated shipment:合并装运Polishing:抛光Smoothness:光滑Flatness:平面度Roughness:粗糙度Impurity:杂质Bubble:气泡Defect/flaw:缺陷Surface:表面Air hole/pore气孔:Burr:毛刺Nick:划痕Thick:厚Thin:薄Spot welding:点焊Fastness:牢固Distortion/transfiguration:变形Brightness/lucency polishing:光亮抛光Matted polishing:暗淡抛光Rockwell hardness:洛氏硬度Shaw hardness:肖氏硬度Luster:光泽WRT:with regard toLatex paint 乳胶涂料:England-U.Krussian-Rugerman-DEFrench-FRSpanish-ESGreek-GRItalian-ITUnited states-U.S.AWelt/brazed:焊接的Tandem arrangement:串联式Back-to-back arrangement:背对背式Fitting length:安装长度Tolerance:容差Axial movement:轴向窜动量Torque transmission:扭矩传递Operating limits运行范围:Seal face:动环Stationary seat:静止环Drive key:键驱动Nut:螺母/螺帽Screw:螺钉Pin:销Bolt:螺栓Operating temperature:运行温度Right-handed (RH) screw:右旋螺钉Left-handed (LH) screw:左旋螺钉Screw thread:螺纹Screw thread groove:螺纹槽Screw type:螺纹型Spiral/helix: 螺旋Cash remittance:汇款单Cutaway:剖视图GB-Guobiao:我国国家标准Abmessung: dimensionSiliziumkarbid: silicon carbideFeder: springKeramic: ceramicTack weld:间断焊Carrier:支座,托架Keyway:键槽Undercut:底切Washer:垫圈Tooling charge / modeling charge:开模费RH—rockwell hardness / right hand 洛氏硬度 / 右旋Pitch of screw:螺距GP-general purpose:普通箱CBM-cubic meter:立方米MT-metric ton公吨HC-high cubic高箱Freight prepaid:运费预付Freight collect:运费到付House B/L:分提单(由货代开出)Ocean B/L:总提单(般公司开出)SWBL-sea waybill:海运单AWBL-air waybill:空运单B/N:货物单S/O:装运单D/R:场站收据CLP:装箱单D/O:提货单(dispatch/order)Surcharge:附加费Bunker surcharge::燃油附加费B.A.F—bunker adjustment factor: 燃油附加费CY-container yard:集装箱堆场CFS-container freight station::集装箱货运站(处理拼箱货的场所)TEU-twenty-feet equivalent unit:集装箱计算单位FCL-full container load 整箱货LCL-less than container 拼箱货Slot number: 箱位号集装箱0402D1 含义如下:04-bay number 排号(横号)02:row number 行号D1:river numberD—在甲板上; H—在舱内C.C—collect 到付P.P—prepaid 预付INCOTERMS 2000-International Rules for the Interpretat ion of trade terms 2000年国际贸易术语解释通则Carbon steel:碳钢Rpm: round per minute / revolutions per minute 每分钟转数Sliding surface:滑动面积RA-remedial action 矫正措施.restricted areas 受限区域性; remittance advice 汇款通知Ra-Rate of appearance 外观等级Perpendicularity:垂直度Clearance:间隙Counterface:对立面Retain:护圈,挡板Nanometer(nmgates橡胶英语翻译[color=blue][size=4]纺丝spinning干纺dry spinning湿纺wet spinning干湿法纺丝dry wet spinning干喷法纺丝dry jet wet spinning溶液纺丝solution spinning乳液纺丝emulsion spinning乳液闪蒸纺丝法emulsion spinning喷射纺丝jet spinning喷纺成形spay spinning液晶纺丝liquid crystal spinning熔纺melt spinning共混纺丝blended spinning凝胶纺丝gel spinning反应纺丝reaction spinning静电纺丝electrostatic spinning高压纺丝high-pressure spinning复合纺丝conjugate spinning无纺布monofilament/ monofil单丝multifilament全取向丝fully oriented yarn中空纤维hollow fiber皮芯纤维sheath core fiber共纺cospinning冷拉伸cold drawing/ cold stretching单轴拉伸uniaxial drwaing/ uniaxial elangation 双轴拉伸biaxial drawing皮心效应skin and core effect皮层效应skin effect防缩non-shrink熟成ripening垂挂sag定型sizing起球现象pilling effect捻度twist旦denier特tex纱yarn股strand粘合adhesion反应粘合reaction bonding压敏粘合pressure sensitive adhesion底漆primer浸渍impregnation浸渍树脂sovent impregnated resin基体matrix聚合物表面活性剂polymetic surfactant高分子絮凝剂polymeric surfactant预发颗粒pre-expanded bead高分子膜polymeric membraneH-膜H-filmLB膜langmuir blodgett film (LB film)半透膜semipermeable membrane反渗透膜reverse osmosis membrance多孔膜anisotropic membrane各向异性膜anisotropic membrance正离子交换膜cation exchange membrane 负离子交换膜anionic exchange membrane 吸附树脂polymeric adsorbent添加剂additive固化剂curing agent潜固化剂latent curing agent硫化剂vulcanizing agent给硫剂sulfur donor agent/ sulfur donor硫化促进剂vulcanization accelerator硫化活化剂vulcanization activatior活化促进剂activating accelerator活化剂activator防焦剂scroch retarder抗硫化返原剂anti-reversion agent塑解剂peptizer偶联剂coupling agent硅烷偶联剂silane coupling agent酞酸酯偶联剂titanate coupling agent铝酸酯偶联剂aluminate coupling agent增强剂reinforcing agent增硬剂hardening agent惰性填料inert filler增塑剂plasticizer辅增塑剂coplasticizer增粘剂tackifier增容剂compatibilizer增塑增容剂plasticizer extender分散剂dispersant agent结构控制剂constitution controller色料colorant荧光增白剂optical bleaching agent抗降解剂antidegradant防老剂anti-aging agent防臭氧剂antiozonant抗龟裂剂anticracking agent抗疲劳剂anti-fatigue agent抗微生物剂biocide防蚀剂anti-corrosion agent光致抗蚀剂photoresist防霉剂antiseptic防腐剂rot resistor防潮剂moisture proof agent除臭剂re-odorant抗氧剂antioxidant热稳定剂heat stabilizer抗静电添加剂antistatic additive抗静电剂antistatic agent紫外线稳定剂antistatic agent紫外光吸收剂ultraviolet stabilizer光稳定剂light stalibizer/ photostabilizer光屏蔽剂light screener发泡剂foaming agent物理发泡剂physical foaming agent化学发泡剂chemical foaming agent脱模剂releasing agent内脱模剂internal releasing agent外脱模剂external releasing agent阻燃剂flame retardant防火剂fire retardant烧蚀剂ablator润滑剂lubricant润湿剂wetting agent隔离剂separant增韧剂toughening agent抗冲改良性剂impact modifier消泡剂antifoaming agent减阻剂drag reducer破乳剂demulsifier粘度改进剂viscosity modifier增稠剂thickening agent/ thickener阻黏剂abhesive洗脱剂eluant附聚剂agglomerating agent后处理剂after-treating agent催干剂driver防结皮剂anti-skinning agent纺织品整理剂textile finishing agent[/size][/color]。
API 610标准的机械密封材料和分类编码机械密封的材料和结构特点,必须根据下列分类系统来编码:第一位字母:平衡型(B)或不平衡型(U)第二位字母:单端面(S),无压的双重密封(T)——即第7版中称“串联密封”,或有压的双重密封(D)——即第7版中称“双端面密封”第三位字母:密封板(即密封压盖)型式:P=普通式,不带节流衬套;T=节流衬套式,设有急冷、泄漏液接收孔和(或)排液接孔;A=辅助密封装置,型号需要加以规定。
第四位字母:垫(密封环)材料(见表1)第五位字母:端面材料(见表2)举例来说:一种编码为BSTFM的密封,就是一种平衡型、单端面的、装有带节流衬套的密封板的机械密封,静密封环垫材料为氟橡胶(FKM),动密封环与轴套之间的垫为氟橡胶(FKM),动静环端面副材料为碳对2型碳化钨,对以上材料以外的密封材料应当编码为X,并应在数据单上明确规定之。
机械密封的注解:1、除非另有规定,采用多弹簧密封的弹簧材料必须采用哈斯特洛伊合金(Hastelloy C)。
单弹簧密封的弹簧材料必须采用奥氏体不锈钢(AISI标准型316或同等材料)。
其它金属零件也必须采用奥氏体不锈钢(AISI标准型316或同等材料)或适用于使用条件的其它耐腐蚀材料,但对金属波纹管除外,如果采用金属波纹管,其材料必须由密封制造厂根据使用条件推荐,金属波纹管的腐蚀速率应低于每年50μm(2mils,密耳)。
2、除非另有规定,密封板(即密封压盖)与密封室之间的密封应当采用氟橡胶的O形环,其使用温度低于150℃(300°F)。
如果温度超过150℃以上或如果有规定,必须采用石墨充填的奥氏体不锈钢蜗形缠绕垫,此蜗形缠绕垫必须能够承受泵送液体的全温(即未采取冷却降温的)。
3、金属密封环不应当采用喷镀覆盖层来代替一体化的密封端面。
4、如果泵送温度超过175℃(350°F)时,泵制造厂和密封制造厂应当共同磋商对密封端面采取冷却冲洗液或对一头不通的密封室采用不断保持流通的冷却水室。
浅谈双端面机械密封摘要:在石化行业流体离心泵密封以机械密封应用最为广泛。
在对密封要求较高的场合,双端面机械密封更受青睐。
本文以单端面机械密封为基础,对双端面机械密封的原理、结构及日常维护做简单的分析与论述。
关键词:双端面机械密封原理结构维护Simple Discussion Of Double Mechanical SealAbstract: Mechanical seal is most widely used for centrifugal pump in the petrochemical industry. Double mechanical seal is more popular in the situation that seal is strictly required. In this paper, double mechanical seal is briefly analyzed and discussed in the theory, structure and routine maintenance on the basis of single mechanical seal.Key words: Double mechanical seal Theory Construction Maintain1、前言与单端面机械密封相比,双端面机械密封密封性能好,适用于强腐蚀、高温、带悬浮颗粒及纤维介质、气体介质、易燃易爆、易挥发低黏度介质,高真空度工况的密封。
我车间烷基苯装置泵用机械密封为单端面机械密封。
新建的硫磺装置因为对MDEA等介质高的密封要求,故采用双端面机械密封。
双端面机械密封不仅仅是单端面机械密封的重复,在化工一些重点场合,可有效地防止危险、有毒、易燃、易爆物质的泄漏,具有高性能保险作用。
在密封高压介质时,可以合理的分配每个密封的两端压差,提高密封的工作压力范围。
对一些自润滑性差、易凝结、汽化介质,通过在密封腔体注入密封液改善密封的工况,大大提高密封的效率和使用寿命。
机械密封的分类及维护机械密封又称端面密封(Mechanical End Face Seal),是旋转轴用动密封。
机械密封性能可靠,泄漏量小,使用寿命大,功耗低,不需经常维修,且能适应于生产过程自动化和高温、低温、高压、真空、高速以及各种强腐蚀性介质等苛刻工况的密封要求。
1机械密封的工作原理机械密封是靠一对或几对垂直于轴作相对滑动的端面在流体压力和补偿机构的弹力(或磁力)作用下保持接合并配以辅助密封而达到的阻漏的轴封装置。
常用的机械密封结构如图1-1所示。
它主要由静止环1、旋转环2、弹性元件3、弹簧座4、紧定螺钉5、辅助密封圈6等组成。
防转销7固定在压盖9上以防止静止环1转动。
旋转环和静止环往往还可以根据它们是否具有轴向补偿能力而称为补偿环或非补偿环。
机械密封中流体可能泄漏的途径有4种,如图1-1中 A、B、C、D四个通道。
其中C、D泄漏通道上分别有静止环与压盖、压盖与壳体之间的密封,二者均属静密封。
B通道上有旋转环与轴之间的密封,当端面磨损时,它仅能追随补偿环沿轴向作微量的移动,实际上它在轴与旋转环间起着静密封作用。
因此,这些泄漏通道相对来说比较容易封堵。
静密封元件最常用的有橡胶O形圈或聚四氟乙烯V形圈,而作为补偿环的旋转环或静止环辅助密封,有时采用兼备弹性元件功能的橡胶,聚四氟乙烯材料及金属波纹管的结构。
A通道则是旋转环与静止环的端面彼此结合构成相对滑动的动密封。
它是机械密封装置中的主密封,也是决定机械密封性能和寿命的关键。
因此,对密封端面的加工要求很高(平面度为0.0009mm,表面粗糙度Ra≤0.1μm,软环Ra≤0.2μm)。
为了使密封端面间保持必要的润滑油膜,必须严格控制端面上的单位面积压紧力,端面上单位压力过大,不易形成稳定的润滑液膜,会加速端面的磨损。
端面上单位压力过小,泄漏量增加。
所以,要获得良好的密封性能又有较长的寿命,在设计和安装机械密封时,一定要保证端面单位压力值在最适当的范围内。
水泵机封的样式有很多种,以下是一些常见的样式:单端面机械密封:单端面机械密封只有一个密封面,通常安装在泵的出口端或入口端。
这种密封结构简单,易于安装和维护,适用于介质温度不高、压力较低的场合。
双端面机械密封:双端面机械密封有两个密封面,通常安装在泵的两个端面之间。
这种密封结构能够承受较高的压力和温度,适用于介质温度较高、压力较大的场合。
集装式机械密封:集装式机械密封是一种整体式的密封结构,通常由多个组件组成,如动环、静环、密封圈等。
这种密封结构能够减少安装和维护的工作量,适用于大型泵和高速泵。
金属波纹管机械密封:金属波纹管机械密封是一种新型的密封结构,由金属波纹管和石墨等材料组成。
这种密封结构能够承受极高的压力和温度,适用于高温、高压、腐蚀性介质等特殊场合。
除了以上常见的样式,还有各种类型的机械密封,如焊接式机械密封、粘结式机械密封等。
不同的样式适用于不同的场合和工况,需要根据实际情况选择合适的机械密封。
机械密封主要参数机械密封主要参数端面液膜压力为了保证端面间有一层稳定的液膜(半液体润滑或边界润滑膜),就必须控制端面承受的载荷W,而W值究竟多大合适,是与液膜承载能力密切相关的。
与平面轴承类似,机械密封端面间隙液膜的承载能力,称为端面液膜的压力,它包括了液膜的压力和液膜动压力两部分。
液膜静压力当密封间隙有微量泄漏时,由于密封环内、外径处的压差促使流体流动,而流体通过缝隙受到密封面的节流作用,压力将逐步降低。
假设密封端面间隙内流体流动的单位阻力沿半径方向是不变的,则流体沿半径r的压力降呈线性分布(图7-11)。
例如中等粘度的流体(如水),其沿径向的压力就近似于三角形分布,低粘度液体(如液态丙烷等)则呈凹形,高粘度液体(如重油)压力缝补呈凸形。
端面间的液膜静压力是力图使端面开启的力,设沿半径方向r处,宽度为dr的环面积上液膜静压力为pr,设密封流体压力为p,则作用于密封面上的开启力R为液膜动压力机械密封环端面即使经过精细的研磨加工,在微观上仍然存在一定的波度,当两个端彼此相对滑动时,由于液膜作用会产生动压效应。
有纳威斯托克斯(Novier-Stokes)方程:如图7-13,设二平面间存在一定的斜楔,随着间隙减小,液压增大,而斜楔的进出口处压差为零,故有—液压最大值,对应该处的液膜厚度为h0,则流量关于机械密封液体动压效应的形成和分析,有许多不同的观点和力学模型。
由于密封面微观状态的影响因素很多,以及实验技术的困难,目前还不能提出能直接用于设计计算的公式。
但对于机械密封设计的正确分析,具有一定的理论指导意义。
载荷系数机械密封的载荷系数是在摩擦副轴向力平衡下,各项轴向力与密封上最大介质压力的比值,它反应了各种轴向力的作用和大小。
载荷系数也可以用面积比来表示:介质压力作用在补偿环上使之与非补偿环趋于闭合的有效作用面积A e与密封端面面积A之比为载荷系数K.载荷系数的大小,表示介质压力加到密封端面的载荷程度,通常可通过在轴或轴套上设置台阶,减小A e改变K值。
1、推压型机械密封和非推压型机械密封推压型机械密封指辅助密封沿轴或轴套机械推压来补偿密封面磨损的机械密封,通常就是指弹簧压紧式机械密封。
非推压型机械密封用于辅助密封固定在轴上的机械密封,通常为波纹管机械密封。
2、平衡型机械密封和非平衡型机械密封机械密封密封腔中的压力作用在动环上形成了闭合力,端面间的液膜形成开启力。
载荷系数K>1,密封为非平衡型机械密封。
一般非平衡型机械密封只能用于低压。
当压力大于一定的限度,密封面间的液膜就会被挤出。
在丧失液膜润滑及高负荷的作用下,机械密封的密封端面会很快损坏。
非平衡型机械密封不能平衡液体对端面的作用,端面比压随流体压力的上升而上升。
载荷系数K<1,密封为平衡型机械密封。
平衡型机械密封内装式密封轴上的台阶使密封端面延径向内移但不减少密封面的宽度。
密封的开启力不变,但由于动环有较大的面积暴露在液体中,因此,闭合力被平衡了相当一部分。
平衡型机械密封外装式密封的平衡方法除作用力方向恰好相反外,其余与内装式机械密封相同。
在这种情况下,要增加闭合力中的液压的份额,以抵销机械密封端面间液膜的开启力。
平衡型机械密封能部分平衡液体对端面的作用,端面比压随流体压力的上升而缓慢上升。
一般非平衡型机械密封只能用于低压,但对润滑性能差,低沸点,易汽化介质及高速工况,即使在低压下,也应选用平衡型机械密封。
因为对于非平衡型机械密封,当机械密封腔压力上升时,会将密封端面间的液膜挤出,使机械密封的密封面很快损坏。
平衡型机械密封能用于各种压力场合。
3、无压双重机械密封和有压双重机械密封单端面机械密封是只有一对摩擦副,结构简单,制造、拆装容易,一般只需设置冲洗系统,不需要外供封液系统。
有压双重机械密封(原称为双端面机械密封)指有两对摩擦副,结构复杂,需要外供封液系统,有压双重机械密封密封腔内通入比介质压力高0.5~1.5bar的隔离液,起封堵、润滑等作用,隔离液对内侧密封起到润滑作用。
各种设计结构的机械密封
标准集装式机械密封 - 多端面-/ 双端面
809•双端面密封
•集装式机械密封易于安装
•双向平衡型
•旋转方向任意
•多弹簧结构(弹簧受保护)
•静止型设计
•长孔式安装轴径:30-100 mm
(也可按英制)
P:真空- 30 bar
t max: 260°C
(根据辅助密封材料特性) v max:25 m/s
运行要求:API 方案52 或53
(串联式密封采用无压封液,背对背式双端面密封采用压力缓冲液)。
通用型集装式机械密封应用于对密封要求比较高的场合。
独立成套的机械密封,带轴套和压盖,并配有辅助系统缓冲液循环的接口。
密封可100%安装于填料函内。
集装的形式帮助密封在安装时的定位。
自动对中的静环设计确保了密封的运行安全,并延长了密封的使用寿命。
此密封还可能在设备改进时替代盘根;由于其特殊设计的紧凑尺寸,通常可以安装在空间狭小的填料函里。
可以适用大部分的材料选择,详见:机械密封材料代号一览表
807•双端面密封
•集装式机械密封易于安装
•双向平衡型
•旋转方向任意
•多弹簧结构(弹簧受保护)
•静止型设计
•长孔式安装
轴径:25-100 mm
(也可按英制)
P:完全真空- 35 bar
t max:280°C
(根据辅助密封材料特性)
v max:25 m/s
运行要求:API 方案52 或53
(串联式密封采用无压封液,背对背式双端面密封采用压力缓冲液)。
循环导向系统优化了密封的散热;独特的整体式静环/动环设计结构 - 自动对中的静环设计大大延长了密封的使用寿命。
高标准化的品质双端面集装式机械密封采用了高科技的结构设计,可以满足技术要求高的应用。
集装的形式帮助密封在安装时的定位。
以适用大部分的材料选择,详见:机械密封材料代号一览表
由于807S是特殊设计密封,807AS 可应用于输油管线泵:应用于石化及炼油行业的传输成品油的机械密封。
509•双端面密封
•集装式机械密封易于安装
•釜用密封采用紧缩式设计结构
•双向平衡型
•旋转方向任意
•多弹簧结构(弹簧受保护)
•静止型设计
•长孔式安装
轴径:70-120 mm
P:真空- 30 bar
t max:- 25°C...205°C
v max:25 m/s
运行要求:API 方案52 或53
(串联式密封采用无压封液,背对背式双端面密封采用压力缓冲液)。
通用釜用密封;特别设备改进里能替代盘根。
密封可100%自由的安装于填料函内。
机械密封具有“误差补偿”能力,因此增加了轴向允许窜动量(轴向和径向允许窜动量±3mm)。
集装的形式帮助密封在安装时的定位。
压盖上配有辅助系统缓冲液循环的接口。
以适用大部分的材料选择,详见:机械密封材料代号一览表。