流体密封技术

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1、SealingTechnologyofProcessEquipment[CHAPTER1]1.密封可分为静密封和动密封两大类：（具体分类见最后一页）2.静密封：机械设备运动副相对静止的结合面，如管道连接、压力容器以及传动装置等的接合面间的密封称为静密封。(1)静密封主要有：a)垫片密封b)胶密封c)法兰密封根据工作压力，静密封又可分为:a)中低压静密封：常用材质较软、较宽的垫片密封;b)高压静密封：采用材料较硬、接触宽度很窄的金属垫片密封3.动密封：机械设备运动副相对运动的结合面（如缸体与活塞、阀门的传动轴与阀体、传动轴轴颈与静止的轴承端盖之间）间的密

2、封称为动密封。动密封分为接触型密封和非接触型密封两类a)接触式密封：接触式密封的密封性好，但受摩擦磨损限制，用于密封面线速度较低的场合b)非接触式密封：非接触式密封的密封性不稳定，适用于较高速度的场合。4.对密封的基本要求是：密封性好，安全可靠，寿命长，并力求结构紧凑，系统简单，制造维修方便，成本低廉。5.克努森准则的定义是：气体分子平均自由程与所研究问题中物体的特征尺寸之比:Kn=λ/r(λ—;气体分子平均自由程；r—当量半径)[CHAPTER2]1.雷诺数【2300~4000】（Kn＜0.01粘性流Kn＞1分子流0.01＜Kn＜1过渡流）2.稳定定

3、常流动方程：∂∂(ρu)+(ρv)=0∂x∂y3.摩擦表面几何形状由表面粗糙度、表面波度和表面形状误差（如机械密封端面平直度）三部分组成。名义接触面积An：宏观几何尺寸所决定的面积。轮廓接触面积Ac：两物体在外载荷作用下相互挤压时，接触斑点将出现在表面的波峰上，轮廓接触微元面积的总和即为接触面积，其大小与轮廓形状及所受载荷有关。实际接触面积Ar：由微突体接触变形区域所形成的面积之和4.动压流体润滑三个必备条件：摩擦面间存在收敛间隙、粘性流体、相对运动5.润滑分为流体润滑和非流体润滑两种6.依流体润滑油膜压力形成的方式不同，将流体润滑分为流体动压润滑、流

4、体静压润滑和弹性流体动压润滑三大类7.磨损不仅是材料消耗的主要原因，也是影响机器使用寿命的主要原因8.磨损主要形式：粘着磨损、磨料磨损、表面疲劳磨损、腐蚀磨损和微动磨损【Chapter3】1.垫片密封典型结构：连接元件（如法兰）+垫片+紧固件（螺栓、螺母）2.垫片密封泄露方式：界面泄漏渗透泄漏吹出泄漏3.按密封垫片受力情况，可分为：（1）强制式密封：完全靠外力(如螺栓)对垫片施加载荷实现。（2）自紧式密封：主要利用介质的压力对垫片施加载荷。（3）半自紧式密封：上述两种方法兼而有之者，则称为半自紧。4.按操作压力分：低压密封、中低压密封、高压密封和超高压

5、密封。低压密封：（P＜1.568MPa）；中低压密封：（0.098＜P＜9.8MPa(绝压)aEditedbyJaycnkangSealingTechnologyofProcessEquipment高压密封：（9.8＜P＜98MPa）；超高压密封：（P＞98MPa）5.预紧比压y：预紧（无内压）时，迫使垫片变形与压紧面密合，以形成初始密封条件，此时垫片所必需的最小压紧载荷，也称最小压紧应力。（y值是密封垫的固有值，只与密封垫本身的材料、形状有关，而与介质的种类及内压的大小无关）6.垫片系数m：是指操作(有内压)时，达到紧密不漏，垫上所必须维持的比压与介

6、质压力的比值。m的大小反映了该垫片在实际工况下实现密封的难易程度，是设计、选择密封垫的重要参数，保证密封的必要条件是：σ>mpσg0gim=pi7.垫片尺寸：垫片接触面的宽度与厚度。它直接影响密封件的密封性能由图知：（1）垫片宽度在一定范围内，泄漏率随垫片宽度增加而呈线性递减；当垫片宽度超过某一定值时，泄漏率基本不变，仅与介质压力有关；（2）泄漏率随垫片厚度增加而减小，当t超过3mm，曲线趋向一极小值。8.垫片尺寸的选择原则：（1）尽可能选薄的垫片。（2）尽可能选窄的垫片。（3）不要让垫片的内径伸进管道内，也没有必要过分增加垫片的外径。9.法兰密封面：

7、平面、凹凸面、榫槽面、锥形面、平面沟槽、梯形槽、透镜式密封面等垫片结构尺寸（Dgo,Dgi,δ）：垫片实际宽度：N=(Dgo-Dgi)/2；垫片密封基本宽度:b0=N/2垫片有效密封宽度:若b≤6.4,则b=b;若b>6.4,则b=2.53bn00垫片接触面的平均直径:b≤6.4,D=(D+D)/2;若b>6.4,D=D−2b0Ggogi0Gg010.螺栓载荷*计算*操作工况下的最小螺栓载荷Wm1预紧垫片需要的最小螺栓载荷Wm2最小螺栓面积Am螺栓数目及直径例一：工况：设计压力p=1Mpa，设计温度t=250℃垫片材料：石棉橡胶板垫片结构尺寸：Dgo=

8、1054，Dgi=1010，δ=3垫片特性参数:m=2，y=11Mpa螺栓：M36，20个，Q