浮环油膜密封.ppt

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1、浮环油膜密封制冷压缩机富蕴广汇新能源净化车间编者：梁海祥审核：杨子峰制冷压缩机浮环油膜密封原理工作原理和结构制冷压缩机浮环油膜密封既能在环与轴的间隙中形成油膜，环本身又能自由径向浮动。油膜的节流降压作用，阻止了高压侧气体向低压侧泄漏。由轴承油膜原理可知，如浮环与轴完全同心，则不会产生油膜浮力；如果浮环与轴偏心，则轴转动时将产生油膜浮力。该浮力使浮环浮起而使偏心减小。当偏心小到一定程度，这时的浮力正好与浮环重量相等，便达到了动态平衡。由于浮环很轻，则动态平衡时的偏心很小，即浮环和轴自动保持基本同心，又形成了二者之间的液体摩擦状态，避

2、免了轴和浮环的磨损。因为浮环与轴有自动同心作用，故间隙可以很小，大大减少了泄油量。浮环的结构靠高压侧的环叫高压环或内环，低压侧的环叫低压环或外环，有时低压环不只一道，则处于高压环与低压环之间的浮环叫中间环。这些环可以自由沿径向浮动.但有防转销挡性不能转动。密封油以比工艺气压力高的压力注人密封室，一路经高压环和轴之间的间隙流向高压侧，在间隙中形成油膜，将工艺气封住;另一路则由低压环与轴之间的间隙流出。浮环能自由浮动的原理和轴承的工作原理一样，都是利用油膜产生的浮力来承担载荷，区别在于被浮起的对象不一样。对轴承被浮起的是轴，轴瓦固定不

3、动。对浮环密封，浮环和轴虽然都未固定，但浮环相对转轴来说，质量轻得多，因而浮起的是浮环，浮环的结构不动的是轴，只要浮环相对轴有偏心存在，不管这个偏心是怎样形成的，由于油膜产生的浮力，使浮环和轴都会自动维持“对中”，这便是浮环结构的突出特点。有了这个特点，便可以大大减少密封间隙值，从而减少漏油率。当然，用“对中”这个词是不严密的，因为环本身有重量，浮动时有摩擦，浮环不可能和轴真正对中.只不过使偏心维持在必要的最小值。这个偏心值由浮环重量与摩擦力的大小来定。从制冷压缩机浮环的结构看.采用较多的是I‘形环和矩形环。用I.形环可以缩短密封

4、轴向尺寸，但端面密封面难于研磨，不能直接接触来封油，而常用U形密封圈密封，这样就增加了端面摩擦力.对浮环的浮动不利。浮环的结构由于浮环壁薄，加工时容易出现椭圆度，而且运转时受力不均.容易产生偏斜.用矩形环可以克服上述缺点，但要增加密封的轴向尺寸。从工作条件来看，高压测浮环工作条件要恶劣得多.第一，浮环的两侧压差很小，第二，间隙一般尽可能减少，因此，高压侧的漏油量比低压侧要小得多。大量的热不能被油带走，使环和油的温度高，容易引起抱轴等现象使浮环损坏。为了解决这个问题，必须加强高压侧环的冷却。例如图3-35所示的结构，在高压环_I:钻

5、一些冷却孔，让油先冲刷高压环的外环材料壁，然后绝大部分油经过冷却孔从高压侧环流过，加强了冷却效果，试验说明对提高浮环的运转可靠性和减小污油耗量都是有利的。为加强制冷压缩机高压环冷却，也可以在高压环上开径向沟枯和其他措施。为了提高密封处轴的耐磨性，一般加轴套，并在轴套上涂一层耐磨材料，如密封轴套-I--喷涂一层铬化硼系化合物，有的密封轴套采用硬质合金(零件2)，借用一般材料做的套筒1，过盈装在轴上并将套筒2固定。使用范围浮动环密封简称浮环密封，用于离心压缩机、氢冷气轮发电机、离心泵等轴封。在中、高压离心压气机中可供选择的密封方式有

6、：机械密封、迷宫密封和填料密封。但由于气体的散热和润滑条件不如液体，所以填料密封只有小型、低速才用，而机械密封在周速大于40m/s温度高于200℃以后也很难适应，只有迷宫密封和浮环密封是最常用的两种方式。优点浮环密封有下列优点：1）密封结构简单，只有几个形状简单的环、销、弹簧等零件。多层浮动环也只有这些简单零件的组合，比机械密封零件少。2）对机器的运行状态并不敏感，有稳定密封性能。3）的密封件不产生磨损，密封可靠，维护简单、检修方便。4）因密封件材料为金属，固耐高温。5）浮环可以多个并列使用，组成多层浮动环，能有效的密封

7、10MPa以上的高压。优点6）能用于10000～20000r/min的高速旋转流体机械，尤其使用于气体压缩机，其许用速度高达100m/s以上，这是其他密封所不能比拟的。7）只要采用耐腐蚀金属材料或里衬耐腐蚀的非金属材料（如石墨）作浮动环，可以用于强腐蚀介质的密封。8）因密封间隙中是液膜，所以摩擦功率极小，在、使机器有较高的效率。浮环密封的缺点：密封件的制造精度要求高，环的不同心度和端面的不垂直度和表面不粗糙度对密封性能有明显的影响。此外，这种密封对液体不能做到封严不漏。对气体虽然可做到封严，但需要一套复杂而昂贵的自动化供油系

8、统。浮环的型式浮环密封属于流阻型非接触式动密封，是依靠密封间隙内的流体阻力效应而达到阻漏目的。由于存在间隙，避免了固体摩擦，适用于高速情况，即可封堵液体，也可封堵气体，但泄露量较大，某些情况下还须配置比较复杂的密封辅助系统。浮动环浮环密封装置的