过程装备密封技术

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1、过程装备密封技术SealingTechnologyofProcessEquipments过程装备密封技术过程机械的动密封接触密封(1)软填料密封(2)往复轴密封(3)旋转轴弹性密封(4)机械密封非接触转轴密封(1)间隙密封(2)迷宫密封过程机械的动密封(3)气膜密封(4)液膜密封(5)离心密封(6)螺旋密封(7)停车密封(8)磁流体密封全封闭密封过程机械的动密封4.1接触密封4.1.1软填料密封4.1.1.1引言软填料密封：压盖填料（GlandPacking)密封、盘根（Packing)密封。应用场合旋转运动：离心泵、真空泵、搅拌机、反应釜。往复运动：往复泵、往复压缩机的柱塞或活塞

2、杆。螺旋运动：阀门的阀杆与阀座。(1)基本结构(图4-1)(2)软填料的分类、材料和结构分类和结构按功能：阀门用填料、离心泵用填料、往复压缩机用填料。按材料：橡胶、天然纤维填料、合成纤维填料和金属填料等。按加工方法：绞合填料、编结填料、叠层填料和模压填料。其中的编结填料按编织方式又分为：夹心套层式编结填料、发辫式编结填料、穿心式编结填料。（图4-3）过程机械的动密封(2)软填料的分类、材料和结构基本材料(表4-1)橡胶：天然橡胶、合成橡胶（NBR、CR、SBR、EPDM）；纤维：矿物类（石棉、柔性石墨）；植物类（棉花、麻）；动物类（皮革、毛发）；合成类（人造丝、各种合成纤维）。辅助

3、材料：金属、润滑剂、防腐蚀剂4.1.1.2软填料密封的原理流体通过软填料密封泄漏的机理分析(1)泄漏根本原因：①存在动力：即压力差、浓度差，或沿泄漏方向有相对运动；②存在泄漏通道。(2)泄漏途径：①通过填料与静止件界面的泄漏②通过填料本身的泄漏（渗透泄漏）③通过填料与运动界面之间的泄漏编结填料结构及常见编结填料过程机械的动密封4.1.1.2软填料密封的原理(1)应力特征推导过程过程机械的动密封4.1.1.2软填料密封的原理(1)应力特征过程机械的动密封4.1.1.2软填料密封的原理(1)应力特征图软填料密封压力分布为保证密封，理论上，填料底部的径向压力>密封介质压力。过程机械的动密

4、封4.1.1.2软填料密封的原理(2)摩擦力和摩擦力矩填料轴向微元上的摩擦力dFt为：填料与轴的总摩擦力Ft为：摩擦力矩为：实际应用时，上式可改写为：对回转轴密封：由Mt产生的功率消耗为：过程机械的动密封4.1.1.2软填料密封的原理(3)泄漏率泄漏率计算公式：允许泄漏率(4)磨损与润滑由于填料径向接触应力沿轴向长度分布的不均匀，正常装填的填料在压盖处磨损较大，向内逐渐减小.装填不好，填料和轴在短时间内产生剧烈磨损。润滑剂的作用：润滑，带走摩擦热，减少填料热磨损(2-43)过程机械的动密封4.1.1.3软填料密封结构的设计(1)软填料密封结构的基本要求过程机械的动密封4.1.1.3

5、软填料密封结构的设计(1)软填料密封结构的基本要求过程机械的动密封4.1.1.3软填料密封结构的设计(2)填料函主要结构尺寸填料函的结构尺寸主要包括填料厚度、填料高度、填料函总高度，以及压盖和底套尺寸等。设计填料函尺寸方法(1)相关国家或企业标准(表4-4)；(2)经验公式过程机械的动密封4.1.1.4填料的选择、安装和使用(1)填料材料的正确选择选择填料材料要考虑的因素(1)设备的种类和运动方式；(2)介质的物理和化学性质；(3)工作温度和压力；(4)运动速度这些因素的数值特征主要是反映磨损和发热程度的工作温度T和压力与线速度的乘积pv值，以及标志介质腐蚀性强弱的pH值。(2)填

6、料的合理安装阀杆填料的安装除去填料函中所有的旧填料，彻底洁净填料函和阀杆，检查阀杆表面的磨损和擦伤情况。测量并记录阀杆直径，填料函深度和内孔直径。把成卷连续的填料切割成当个圆环用压盖螺栓进行预加载。过程机械的动密封4.1.1.4填料的选择、安装和使用(2)填料的合理安装泵用填料的安装(1)清理旧填料和切割安装填料环同上述安装阀门填料的步骤相同。但如果需要安装封液环，应将它安置在接管丝扣孔处。(2)所有的环都安装完成后，把压盖放置填料上，用手指拧紧压盖螺母。开动泵，把螺栓拧紧直至渗漏减小到允许的最小泄漏程度为止；重新安装后的填料在设备开动时发生泄漏是允许的。在设备开动后的1h内将压盖

7、螺栓分步拧紧，以减小到允许的滴漏和发热程度，如此做成使填料在以后的长期运行中具有良好的密封性能。阀门压盖螺栓载荷的确定两种方法：(1)控制填料压缩量法;(2)控制压盖螺栓转矩法控制填料压缩量法：即预先确定达到密封必须压缩填料的距离，此对不同的填料材料具有不同的数值，且当系统压力提高时，压缩量要相应增加。控制压盖螺栓转矩法：如下式来估算螺栓预紧转矩：过程机械的动密封4.1.1.4填料的选择、安装和使用(3)填料密封失效的原因与正确的使用维护过程机械的动密封4.1.2往复