机械密封技术

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1、密封技术前言：在炼油、化工及堵多行业的生产中，机械设备的密封技术越来越多被人们所重视。由于机械设备的泄漏不仅造成原料、产品和能源的浪费，同时也污染了环境，并给安全生产带来了危协，因此密封技术在众多科学研究领域中得到了较快的研究开发和利用,一些先进的密封技术逐渐地取代了较落后的密封技术。当今的机械转动设备中所使用的密封种类繁多，其密封形式也各有千秋，如：一些填料密封现在还应用于往复机泵上，在透平调节阀、抽汽阀及速关阀拉杆还使用一些金属填料或耐高温高压的软填料；还有一些工矿条件较差，要求不高的工矿企业填料密封仍在续继应用。在现代化炼油化工生产中，机械密封的应用相对来说比较

2、广泛，单弹簧、多弹簧、蝶簧、磁力密封及金属波纹管机械密封、浮环密封、疏齿密封及干气密封在不同的工矿条件下有选择地的被应用。一机械密封1机械密封的类别1.1按平衡方式分三种：平衡型、非平衡型和部分平衡型。其中非平衡型用于0.7Mpa以下条件，平衡型用于0.7Mpa以上条件。按平衡程度的判别：载荷系数K=D22-d02/D22-D12；其中，D22-d02为负荷面积，D22-D12为接触面积当K≥1、β≤0，此时,d0≤D1机械密封为非平衡型。若1＞K＞0，0＜β＜1时机械密封为部分平衡型,此时，D2＞d＞D1；若K=0，β≥1，时为完全平衡型，此时，d0=D21.2按动

3、静形式分：旋转型和静止型，旋转型包括弹簧的主要部分与轴一起旋转叫旋转型。静止型是包括弹簧的主要部件静止不动的叫静止型。1.3按密封在设备上装配方式分：内装型和外装型，弹簧部分和介质直接接触叫内装型，弹簧部分装在接触液外面叫外装式。1.4按密封端面数量分：单端面和双端面，单端面和双端面密封机械是以动密封面是单的还是双的来区别。1.5按密封弹簧数量分：单弹簧和多弹簧，所使用的弹簧是单弹簧还是多簧而定。1.6金属波纹管机械密封：波纹管式机械密封又分焊接波纹管、成型波纹管和聚四氟乙烯波纹管密封。我厂所使用的金属波纹管机械密封都是焊接波纹管式的。焊接波纹管是在成型的金属圆盘的内

4、外圆相互搭接处焊起来而成的波纹管的。它比成型波纹管耐压，并且弹力好，焊接的波纹管可以起弹簧作用，因而不须要另加弹簧和辅助密封圈。因为没有密封圈，因此也不须考虑由于密封圈材质而限制的工作条件问题，所以，使用范围广，并且动环游动性也好。波纹管机械密封都属于平衡型的。其平衡直径与波纹管的有效直径一致。如图（四）所示波纹管机械密封的缺点是：当泵腔内介质压力波动大时，有效直径dm也有变化，所以，P比也跟着变化。因此波纹管机械密封适用于液体压力波动不大的工矿，P增大时dm减小，K增大时，β减小。2、普通机械密封的结构：机械密封主要部件是动环，静环还有一些辅助密封构件，如：密封环“

5、O”环及“V”环弹簧止推座、弹簧盒等传动销等构成。3、机械密封的工作原理：机械密封的工作原理：两个主要密封元件（动、静环）表面光洁，垂直于轴线，紧密贴合，相对运转的密封装置。（对于负压机泵，密封的作用是防止外界空气时入机泵内；对于高于正压（大气压）的机泵，密封的作用是防止机泵内介质向外泄漏）。4、机械密封的材料选取机械密封摩擦付材料的选用的正确与否是关系到机械密封的密封性能、使用寿命及降低成本都有重大意义。4.1动环和静环材料的选取条件动环和静环工作时是相对滑动，必然产生磨损和发热，其中主要是磨损问题，选择材料时必须考虑耐磨性、导热性以及必要的机械性能，还要考虑到输送

6、介质的温度、腐蚀性等。具体如下：4.1.1具有优良的耐磨性，较高的硬度；4.1.2具有良好的导热性；4.1.3具有较高的热稳定性和抗热冲击性，温差较大时能保证化学性能及机械性能，并避免龟裂，这对高温密封特别重要；4.1.4具有较高的化学稳定性，对于有腐蚀介质的密封应优先考虑；4.1.5具有较大的弹性模数，刚度大，变形小，这才能保持几何尺寸和平面垂直度，对于重负荷应特别注意这一点。4.2常用动静环材料的选取4.2.1硬质合金（YG）碳化钨；4.2.2堆焊硬质合金：常用69A焊条堆焊碳钢上（45#、50#、3Cr3、4Cr13、1Cr18Ni9Ti、12Mo2Ti）气

7、孔、龟裂、夹渣；4.2.3在，碳化硅（SiC）铸造成型再精磨，此材质硬而脆不耐冲击，频繁抽空的机泵不适合选用该材料的机封；4.2.4铸铁：常用是球铸和灰口铸铁（耐磨、导热、润滑性好，但耐腐蚀性差）；4.2.5陶瓷：分白陶瓷（微晶刚氧化铝）与黑陶瓷（金属陶瓷）两种。陶瓷在大金数介质中（除FH浓碱外）都具有特别好的化学稳定性、高硬度和耐磨性。但由于导热系数小，冲击韧性低，易热裂，所以受到限制；石墨：石墨的导热性仅次于金属，具有良好的自润性，分两种：一种是烧结的硬质材料，称碳素石墨，材料代号：TM，此材质质硬而脆；另一种是石墨化材料，质较软而强度低，但润滑