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泵用機(jī)械密封的選型

閱讀：1281發(fā)布時(shí)間：2015-2-23

　　泵用機(jī)械密封的選型
　　
　　機(jī)械密封的工作原理介紹，機(jī)械密封常用材料的選用，機(jī)械密封安裝、使用技術(shù)要領(lǐng)，機(jī)械密封沖洗方案及特點(diǎn)。
　　
　　1、機(jī)械密封的工作原理
　　
　　機(jī)械密封是靠一對(duì)或數(shù)對(duì)垂直于軸作相對(duì)滑動(dòng)的端面在流體壓力和補(bǔ)償機(jī)構(gòu)的彈力（或磁力）作用下保持貼合并配以輔助密封而達(dá)到阻漏的軸封裝置。
　　
　　2、機(jī)械密封常用材料的選用
　　
　　清水；常溫；(動(dòng))9Cr18，1Cr13堆焊鈷鉻鎢，鑄鐵；（靜）浸樹脂石墨，青銅，酚醛塑料。
　　
　　河水（含泥沙）；常溫；（動(dòng)）碳化鎢，（靜）碳化鎢
　　
　　海水；常溫；（動(dòng)）碳化鎢，1Cr13堆焊鈷鉻鎢，鑄鐵；（靜）浸樹脂石墨，碳化鎢，金屬陶瓷；
　　
　　過熱水100度；（動(dòng)）碳化鎢，1Cr13堆焊鈷鉻鎢，鑄鐵；（靜）浸樹脂石墨，碳化鎢，金屬陶瓷；
　　
　　汽油，潤(rùn)滑油，液態(tài)烴；常溫；（動(dòng)）碳化鎢，1Cr13堆焊鈷鉻鎢，鑄鐵；（靜）浸樹脂或錫銻合金石墨，酚醛塑料。
　　
　　汽油，潤(rùn)滑油，液態(tài)烴；100度；（動(dòng)）碳化鎢，1Cr13堆焊鈷鉻鎢；（靜）浸青銅或樹脂石墨。
　　
　　汽油，潤(rùn)滑油，液態(tài)烴；含顆粒；（動(dòng)）碳化鎢；（靜）碳化鎢。
　　
　　3、密封材料的種類及用途
　　
　　密封材料應(yīng)滿足密封功能的要求。由于被密封的介質(zhì)不同，以及設(shè)備的工作條件不同，要求密封材料的具有不同的適應(yīng)性。對(duì)密封材料的要求一般是：
　　
　　1）材料致密性好，不易泄露介質(zhì)；
　　
　　2）有適當(dāng)?shù)臋C(jī)械強(qiáng)度和硬度；
　　
　　3）壓縮性和回彈性好，*變形小；
　　
　　4）高溫下不軟化，不分解，低溫下不硬化，不脆裂；
　　
　　5）抗腐蝕性能好，在酸，堿，油等介質(zhì)中能長(zhǎng)期工作，其體積和硬度變化小，且不粘附在金屬表面上；
　　
　　6）摩擦系數(shù)小，耐磨性好；
　　
　　7）具有與密封面結(jié)合的柔軟性；
　　
　　8）耐老化性好，經(jīng)久耐用；
　　
　　9）加工制造方便，價(jià)格便宜，取材容易。
　　
　　橡膠是zui常用的密封材料。除橡膠外，適合于做密封材料的還有石墨等，聚四氟乙烯以及各種密封膠等。
　　
　　4、機(jī)械密封安裝、使用技術(shù)要領(lǐng)
　　
　　1）設(shè)備轉(zhuǎn)軸的徑向跳動(dòng)應(yīng)≤0.04毫米，軸向竄動(dòng)量不允許大于0.1毫米；
　　
　　2）設(shè)備的密封部位在安裝時(shí)應(yīng)保持清潔，密封零件應(yīng)進(jìn)行清洗，密封端面完好無損，防止雜質(zhì)和灰塵帶入密封部位；
　　
　　3）在安裝過程中嚴(yán)禁碰擊、敲打，以免使機(jī)械密封摩擦付破損而密封失效；
　　
　　4）安裝時(shí)在與密封相接觸的表面應(yīng)涂一層清潔的機(jī)械油，以便能順利安裝；
　　
　　5）安裝靜環(huán)壓蓋時(shí)，擰緊螺絲必須受力均勻，保證靜環(huán)端面與軸心線的垂直要求；
　　
　　6）安裝后用手推動(dòng)動(dòng)環(huán)，能使動(dòng)環(huán)在軸上靈活移動(dòng)，并有一定彈性；
　　
　　7）安裝后用手盤動(dòng)轉(zhuǎn)軸、轉(zhuǎn)軸應(yīng)無輕重感覺；
　　
　　8）設(shè)備在運(yùn)轉(zhuǎn)前必須充滿介質(zhì)，以防止干摩擦而使密封失效；
　　
　　9）對(duì)易結(jié)晶、顆粒介質(zhì)，對(duì)介質(zhì)溫度>80oC時(shí)，應(yīng)采取相應(yīng)的沖洗、過濾、冷卻措施，各種輔助裝置請(qǐng)參照機(jī)械密封有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。
　　
　　10）安裝時(shí)在與密封相接觸的表面應(yīng)涂一層清潔的機(jī)械油，要特別注意機(jī)械油的選擇對(duì)于不同的輔助密封材質(zhì)，避免造成O型圈侵油膨脹或加速老化，造成密封提前失效。
　　
　　5、機(jī)械軸封有哪三個(gè)密封點(diǎn)，及這三個(gè)密封點(diǎn)的密封原理
　　
　　動(dòng)環(huán)與靜環(huán)之間的密封：是靠彈性元件（彈簧、波紋管等）和密封液體壓力在相對(duì)運(yùn)動(dòng)的動(dòng)環(huán)和靜環(huán)的接觸面（端面）上產(chǎn)生一適當(dāng)?shù)膲壕o力（比壓）使兩個(gè)光潔、平直的端面緊密貼合；端面間維持一層極薄的液體膜而達(dá)到密封的作用。這層膜具有液體動(dòng)壓力與靜壓力，它起著平衡壓力和潤(rùn)滑端面的作用。兩端面之所以必須高度光潔平直是為了給端面創(chuàng)造貼合和使比壓均勻的條件，這是相對(duì)旋轉(zhuǎn)密封。
　　
　　6、機(jī)械密封技術(shù)的種類
　　
　　當(dāng)前采用新材料和工藝的各種機(jī)械密封的新技術(shù)，進(jìn)展較快，有下列的機(jī)械密封新技術(shù)。密封面開槽密封技術(shù)近年來，在機(jī)械密封的密封端面上開了各種各樣的流槽，以產(chǎn)生流體靜、動(dòng)壓效應(yīng)，現(xiàn)在還在不斷更新。零泄漏密封技術(shù)過去總認(rèn)為接觸式和非接觸式機(jī)械密封不可能達(dá)到零泄漏（或無泄漏）。以色列利用開槽密封技術(shù)，提出零泄漏非接觸式機(jī)械端面密封的新概念，并已用于核電站潤(rùn)滑油泵中。干運(yùn)轉(zhuǎn)氣體密封技術(shù)這類密封是將開槽密封技術(shù)用于氣體密封。上游泵送密封技術(shù)即利用密封面上開流槽將下游少量泄漏流體泵送回上游。上述幾類密封的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是：采用淺槽，且膜厚和流槽的深均屬微米級(jí)，并采用潤(rùn)滑槽，徑向密封壩和周向密封堰組成密封和承載部分。也可以說開槽密封是平面密封和開槽軸承的結(jié)合。其優(yōu)點(diǎn)是泄漏量?。ㄉ踔翢o泄漏）、膜厚大，消除接觸摩擦、功耗和發(fā)熱量小。熱流體動(dòng)壓密封技術(shù)它是利用各種形狀較深的密封面流槽，造成局部熱變形，以產(chǎn)生流體動(dòng)力楔效應(yīng)。這種具有流體動(dòng)壓承載能力的密封，稱之為熱流體動(dòng)力楔密封。
　　
　　波紋管密封技術(shù)可分為成型金屬波紋管和焊接金屬波紋管機(jī)械密封技術(shù)。
　　
　　多端面密封技術(shù)分為雙密封、中間環(huán)密封、多密封技術(shù)。另外還有平行面密封技術(shù)、監(jiān)控密封技術(shù)、組合密封技術(shù)等。
　　
　　7、機(jī)械密封沖洗方案及特點(diǎn)
　　
　　沖洗的目的在于防止雜質(zhì)集積，防止氣囊形成，保持和改善潤(rùn)滑等，當(dāng)沖洗液溫度較低時(shí)，兼有冷卻作用。沖洗的方式主要有如下：
　　
　　一、內(nèi)沖洗
　　
　　1.正沖洗
　　
　　（1）特點(diǎn)：利用工作主機(jī)的被密封介質(zhì)，由泵的出口端通過管路引入密封腔。
　　
　　（2）應(yīng)用：用于清潔流體，p1稍大于p進(jìn)，當(dāng)溫度高或有雜質(zhì)時(shí)，可在管路上設(shè)置冷卻器、過濾器等
　　
　　2.反沖洗
　　
　?。?）特點(diǎn)：利用工作主機(jī)的被密封介質(zhì)，由泵的出口端引入密封腔，沖洗后通過管路流回泵入口。
　　
　?。?）應(yīng)用：用于清潔流體，且p進(jìn)
　　
　　3.全沖洗
　　
　?。?）特點(diǎn)：利用工作主機(jī)的被密封介質(zhì)，由泵的出口端通過管路引入密封腔，沖洗后再經(jīng)管路流回泵入口。
　　
　?。?）應(yīng)用：冷卻效果優(yōu)于前兩種，用于清潔流體，且p1與p進(jìn)和p出相接近時(shí)。
　　
　　二、外沖洗
　　
　　特點(diǎn)：引入外系統(tǒng)與被密封介質(zhì)相容的清潔流體至密封腔進(jìn)行沖洗。
　　
　　應(yīng)用：外沖洗液壓力應(yīng)比被密封介質(zhì)大0.05--0.1MPa，適用于介質(zhì)為高溫或固體顆粒的場(chǎng)合。沖洗液的流量應(yīng)保證帶走熱量，還需滿足沖洗的需要，不會(huì)產(chǎn)生對(duì)密封件的沖蝕。為此，需控制密封腔的壓力和沖洗的流速，一般清潔沖洗液的流速應(yīng)小于5m/s;含有顆粒的漿狀液體須小于3m/s，為達(dá)到上述的流速值，沖洗液與密封腔壓力的差值應(yīng)<0.5MPa，一般取0.05--0.1MPa，對(duì)雙端面機(jī)械密封可取0.1--0.2MP.沖洗液進(jìn)入和排出密封腔的孔口位置，應(yīng)設(shè)置在密封端面附近，且應(yīng)在靠近動(dòng)環(huán)側(cè)，為了防止石墨環(huán)被沖蝕或因冷卻不均引起溫差變形，以及雜質(zhì)堆積和結(jié)焦等，可采用切向引入或多點(diǎn)沖洗.必要時(shí)，沖洗液可以是熱水或蒸汽。

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