『壹』 机械密封
一 机械密封定义
机械密封(端面密封)mechanical seal (face seal)
由至少一对垂直于旋转轴线的端面在流体压力和补偿机构弹力(或磁力)的作用以及辅助密封的配合下,保持贴合,并相对滑动而构成的防止流体泄露的装置。
简单地讲:它是由动环,静环,弹簧和密封圈等几个机械零件构成的密封装置,称为机械密封。因为它是利用弹簧和物料等压力,使动环和静环两个端面互相紧密贴合,组成一对摩擦副面而进行密封的。可以称为端面密封。
二 机械密封分类
一般来讲,机械密封分两大类:泵用机械密封和釜用机械密封。为了进一步弄懂机械密封产品的应用范围,有必要把机械密封分类方法详细列出来。
按应用主机分类
1.1泵用机械密封
1.1a 各种单级离心泵,多级离心泵,漩涡泵,化工泵,螺杆泵,真空泵等用机械密封。
1.1b 内燃机冷却水泵用机械密封,包括各种汽车、拖拉机、内燃机等内燃机冷却水泵用机械密封。
1.1c 船用机械密封,包括船舶和舰艇上各种泵用机械密封。
1.2 透平压缩机用机械密封,包括各种离心压缩机,轴流压缩机等用机械密封。
1.3 风机用机械密封,包括各种通风机、鼓风机等用机械密封。
1.4 潜水电机用机械密封,包括各种潜水电机,潜油电机,等用机械密封。
1.5 冷冻机用机械密封,包括各种螺杆冷冻机,离心制冷机等用机械密封。
1.6 其他主机用机械密封,包括分离机械洗衣机,高温染色机,乳化机,减速机,往复压缩机曲轴等机械密封。
1.7 釜用机械密封,包括各种不锈钢釜,搪玻璃釜等用机械密封。
2.按作用原理和结构分类
2.1 按密封端面的对数分类
单端面
双端面 机械密封
多端面
2.2 按密封流体所处压力状态分为
单级密封
双级密封
多级密封
2.3 按载荷系数K分为(K指密封流体压力作用在补偿环上,使之对于非补偿环趋于闭合的有效面积和密封环带面积之比)
平衡式机械密封(K<1)
非平衡式机械密封 (K≥1)
2.4 按静止环视装于端盖(或相当于密封端盖)的内侧式或外侧式
内装式机械密封
外装式机械密封
2.5 按弹簧是否置于密封流体之内
弹簧内置式机械密封
弹簧外置式机械密封
2.6 按补偿机构中弹簧的个数分为
单弹簧机械密封
多弹簧机械密封
2.7 按补偿环是否随轴旋转分为
旋转式机械密封
静止式机械密封
2.8 按密封流体在密封面间的泄露方向是否与离心方向一致分为
内流式机械密封
外流式机械密封
2.9 按补偿环上离密封端面最远的背面是处于高压侧或低压侧分为
背面高压式机械密封
背面低压式机械密封
2.10 按密封端面是否直接接触分为
接触式机械密封
非接触式机械密封
2.10a 流体静压式机械密封
2.10b 流体动压式机械密封
2.11 波纹管型机械密封
金属波纹管机械密封
聚四氟乙烯波纹管机械密封
橡胶波纹管机械密封
2.12 按使用工次和参数分类
2.12a 按密封腔不同温度范围的适用性
高温机械密封 >150℃
中温机械密封 80℃~150℃
普温机械密封 -20℃~80℃
低温机械密封 <-20℃
2.12b 按密封压力不同程度(密封腔内)
超高压>15MPa
高压3MPa~15MPa
中压1MPa~3MPa
低压 常压~1MPa
真空 如负压时
2.12c适用密封端面线速度不同
超高速机械密封>100m/s
高速机械密封25 m/s~100m/s
一般机械密封<25m/s
2.12d 按对被密封介质含颗粒的适用性分为
耐摩擦介质用密封
2.12e按对密封介质腐蚀性程度的耐用情况可分为
耐强腐蚀性介质机械密封
耐油、水及弱酸腐蚀性介质机械密封
2.12f 按轴径大小分为
大轴径>120mm
一般轴径25mm~120mm
小轴径<25 mm
2.12g 参数和轴径分为
重型机械密封
中型机械密封
轻型机械密封
重型密封通常指满足下列参数和轴径之一的机械密封
密封腔压力>3MPa
密封腔温度<-20℃,>150℃
密封端面平均线速度<25M/S
密封轴径>120mm
轻型密封通常指满足下列参数和轴径之一的机械密封
密封腔压力<0.5MPa
密封腔温度<80℃,>0℃
密封端面平均线速度>10m/S
密封轴径<40mm
三 机械密封原理及组成
它的密封原理如似在日常生活中二块玻璃间滴上几滴水,然后互相贴合,就可发觉二块玻璃间出现一层极薄的水膜,把玻璃互相吸住,并可相对滑动。机械密封也一样,动环和静环二个密封端面间形成一个微小间隙。当有压力介质通过此间隙时造成极大阻力,阻止其介质泄露从而获各密封的效果。
机械密封由四个不可缺少的部分组成:主密封,辅助密封,补偿机构,传动、防转机构
机械密封中互相贴合并相对滑动的二个环形零件,称作密封环。其中,随轴做旋转运动的密封环称动环(旋转环),不随轴做旋转运动的密封环称静环。动环与静环互相贴合的端面称密封端面,密封端面垂直于旋转轴线。由密封端面可构成的密封环节,称作主密封,这是机械密封的主要密封部位。机械密封除主密封以外的其他密封环节,称作辅助密封。通常采用橡胶,聚四氟乙烯等弹性零件做成密封圈起辅助密封作用。故称作辅助密封圈。辅助密封圈一般可分为动环密封圈,静环密封圈。它们不仅起到辅助密封作用,同时还具体缓冲功能。这在机械密封中是一个重要的条件。如动环密封圈起到两个作用:一 密封动环圈与轴之间环间间隙,随轴一起旋转,使物料不能沿着轴向泄露是相对静密封;二 当动环和静环磨损时,动环能自动的轴向位移(称自动补偿),使动环和静环始终保持良好贴合。对动环密封圈要求既要有可靠密封而又不能与轴有过大摩擦力。
若轴的振动不加缓冲直接传动密封面上,则密封面就不能贴紧而使泄露增加。轴的振动给密封面造成的轴向力及径向力,会导致密封面磨损加剧,甚至破坏。这些都特别严重地影响密封性能。为此机械密封要利用各种辅助密封圈及波纹管等弹性来缓冲轴的振动,对密封性能的影响。
机械密封必须具有轴向补偿能力,以便密封端面磨损后仍能保持良好贴合,因此称具有轴向补偿能力的密封环为补偿环,不具有轴向补偿能力的密封环为非补偿环。由弹性元件(弹簧等)及相关零件(弹簧座、推环等)可组成的能够与补偿环一起进行轴向移动的部件称作补偿机构。补偿机构可设计在动环一侧,也可设计在静环一侧,一般来讲在动环一侧为多。带动动环与轴一起旋转的零件(紧定螺钉,传动螺钉,传动销等)组成机械密封的传动机构。
从以上道理看到机械密封必须由主密封,轴的密封以及补偿密封机构和传动机构四个部分组成。当然密封装置往往还具有冷却、冲洗及润滑等部分。机械密封结构形式是多种多样,但尽管如此,它的基本零件和工作原理是相同的。
四 机械密封材料
随着现代化的发展,流体旋转机械的运转条件越来越苛刻。例如:高温和低温,高压和高真空,各种强腐蚀性,剧毒,易燃,易爆,放射性介质以及含泥沙等颗粒介质的种类也日益增多。同时,设备容积也趋向大型和高速化。因此机械密封的材料要求也就越来越高,从而促进了对材料的研究开发。
目前材料发展的趋势是提高高分子材料性能开发,新型工程陶瓷材料,大力发展和采用复合材料。
机械密封由若干个零件所组成,其用材是按零件所起的作用。机械结构的需要和使用条件来选择可用材料大致可分为四大类,即摩擦副材料(动静环),辅助密封圈材料,加载弹性元件和其它结构材料。由于机械密封使用工况条件不同,使用材料较多,不能 一一解释,只能对常用材料作一些解释。
『贰』 机械密封里的动静环之间是如何维持的
顾名思义,静环静止不动,动环在弹簧的弹力下和静环紧密贴合在一起和转轴一起转动。
『叁』 请问泵的机械密封是怎么一回事
抽水机即离心泵,通过高速旋转,排出离心泵的水,使得离心泵内形成一定的真空度,使得外界气压可以将水压入离心泵中
<br>
<br>1,开泵前,吸入管和泵内必须充满液体。开泵后,叶轮高速旋转,其中的液体随着叶片一起旋转,在离心力的作用下,飞离叶轮向外射出,射出的液体在泵壳扩散室内速度逐渐变慢,压力逐渐增加,然后从泵出口,排出管流出。此时,在叶片中心处由于液体被甩向周围而形成既没有空气又没有液体的真空低压区,液池中的液体在池面大气压的作用下,经吸入管流入泵内,液体就是这样连续不断地从液池中被抽吸上来又连续不断地从排出管流出。
<br>
<br>1、活塞式抽水机的工作原理
<br>
<br>活塞式抽水机也叫汲取式抽水机,是利用活塞的移动来排出空气,造成内外气压差而使水在气压作用下上升抽出,当活塞压下时,进水阀门关闭而排气阀门打开;当活塞提上时,排气阀门关闭,进水阀门打开,在外界大气压的作用下,水从进水管通过进水阀门从上方的出水口流出.这样活塞在圆筒中上下往复运动,不断地把水抽出来.
<br>
<br>2、离心式水泵的工作原理
<br>
<br>水泵在起动前,先往泵壳内灌满水,排出泵壳内的空气,使泵内中心部分压强小于外界大气压强,当起动后,叶轮在电动机的带动下高速旋转,泵壳里的水也随叶轮高速旋转,同时被甩入出水管中,这时叶轮附近的压强减小,大气压使低处的水推开底阀,沿进水管泵壳,进来的水又被叶轮甩入出水管,这样一直循环下去,就不断把水抽到了高处.
<br>
<br>注意:活塞式抽水机和离心泵,都是利用大气压,把水抽上来,因为大气压有一定的限度,因而抽水机抽水的高度也有一定的限度,不超过 10.3米
还有http://..com/question/2883858.html?si=1
『肆』 机械密封和动环、静环是一样的吗,但是有些泵装的就是机械密封而有些泵就分开动环和静环,怎么回事。请指
机械密复封结构是指一个组合件,制静环、动环是它的两个零件,机械密封中还有弹性元件、弹簧座、紧定螺钉、辅助密封圈、防转销、机封箱体等元件。利用防转销将动环固定在机封箱体上以防止静环转动,动环用螺钉固定在轴套上,随轴一起旋转。在材料上静环要比动环软,如静环可使用石墨。当静环与动环接触的端面被摩擦磨损后,弹性元件能追随动环沿轴向作微量的移动,一段时间内仍能保持密封效果。在化工介质中通常半年以上更换一次静环,在油、水类介质中一般1~2年或更长时间。
『伍』 机械密封里动环的作用是啥他是固定在轴上和轴一起旋转的吗
动环顾名思义就是固定到轴上随着轴旋转而旋转,作用是跟静环配对,贴紧起密封作用
『陆』 动密封的结构与原理
动密封基础知识
机械密封
1 机械密封的工作原理????机械密封是靠一对或数对垂直于轴作相对滑动的端面在流体压力和补偿机构的弹力(或磁力)作用下保持贴合并配以辅助密封而达到阻漏的轴封装置。图29.7-1?机械密封结构
常用机械密封结构如图29.7-1所示。由静止环(静环)1、旋转环(动环)2、弹性元件3、弹簧座4、紧定螺钉5、旋转环辅助密封圈6和静止环辅助密封圈8等元件组成,防转销7固定在压盖9上以防止静止环转动。旋转环和静止环往往还可根据它们是否具有轴向补偿能力而称为补偿环或非补偿还。????机械密封中流体可能泄漏的途径有如图29.7-1中的A、B、C、D四个通道。????C、D泄漏通道分别是静止环与压盖、压盖与壳体之间的密封,二者均属静密封。B通道是旋转环与轴之间的密封,当端面摩擦磨损后,它仅仅能追随补偿环沿轴向作微量的移动,实际上仍然是一个相对静密封。因此,这些泄漏通道相对来说比较容易封堵。静密封元件最常用的有橡胶O形圈或聚四氟乙烯V形圈,而作为补偿环的旋转环或静止环辅助密封,有时采用兼备弹性元件功能的橡胶、聚四氟乙烯或金属波纹管的结构。????A通道则是旋转环与静止环的端面彼此贴合作相对滑动的动密封,它是机械密封装置中的主密封,也是决定机械密封性能和寿命的关键。因此,对密封端面的加工要求很高,同时为了使密封端面间保持必要的润滑液膜,必须严格腔制端面上的单位面积压力,压力过大,不易形成稳定的润滑液膜,会加速端面的磨损;压力过小,泄漏量增加。所以,要获得良好的密封性能又有足够寿命,在设计和安装机械密封时,一定要保证端面单位面积压力值在最适当的范围。????机械密封与软填料密封比较,有如下优点:①密封可靠在长周期的运行中,密封状态很稳定,泄漏量很小,按粗略统计,其泄漏量一般仅为软填料密封的1/100;②使用寿命长在油、水类介质中一般可达
『柒』 机械密封原理
机械密封的原理概述:
机械密封是靠一对或数对垂直于轴作相对滑动的端面在流体压力和补偿机构的弹力(或磁力)作用下保持贴合并配以辅助密封而达到阻漏的轴封装置。
常用机械密封结构由静止环(静环)、旋转环(动环)、弹性元件弹簧座、紧定螺钉、旋转环辅助密封圈和静止环辅助密封圈等元件组成,防转销固定在压盖上以防止静止环转动。
旋转环和静止环往往还可根据它们是否具有轴向补偿能力而称为补偿环或非补偿环。
机械密封是一种旋转机械的轴封装置。比如离心泵、离心机、反应釜和压缩机等设备。由于传动轴贯穿在设备内外,这样,轴与设备之间存在一个圆周间隙,设备中的介质通过该间隙向外泄漏,如果设备内压力低于大气压,则空气向设备内泄漏,因此必须有一个阻止泄漏的轴封装置。轴封的种类很多,由于机械密封具有泄漏量少和寿命长等优点,所以世界上机械密封是在这些设备最主要的轴密封方式。机械密封又叫端面密封,在国家有关标准中是这样定义的:“由至少一对垂直于旋转轴线的端面在流体压力和补偿机构弹力(或磁力)的作用以及辅助密封的配合下保持贴合并相对滑动而构成的防止流体泄漏的装置。”
『捌』 机械密封是要转动时才能起到密封吗
1、推压型机械密封和非推压型机械密封
推压型机械密封指辅助密封沿轴或轴套机械推压来补偿密封面磨损的机械密封,通常就是指弹簧压紧式机械密封。
非推压型机械密封用于辅助密封固定在轴上的机械密封,通常为波纹管机械密封。
2、平衡型机械密封和非平衡型机械密封
机械密封密封腔中的压力作用在动环上形成了闭合力,端面间的液膜形成开启力。载荷系数K>1,密封为非平衡型机械密封。一般非平衡型机械密封只能用于低压。当压力大于一定的限度,密封面间的液膜就会被挤出。在丧失液膜润滑及高负荷的作用下,机械密封的密封端面会很快损坏。非平衡型机械密封不能平衡液体对端面的作用,端面比压随流体压力的上升而上升。
载荷系数K<1,密封为平衡型机械密封。平衡型机械密封内装式密封轴上的台阶使密封端面延径向内移但不减少密封面的宽度。密封的开启力不变,但由于动环有较大的面积暴露在液体中,因此,闭合力被平衡了相当一部分。平衡型机械密封外装式密封的平衡方法除作用力方向恰好相反外,其余与内装式机械密封相同。在这种情况下,要增加闭合力中的液压的份额,以抵销机械密封端面间液膜的开启力。平衡型机械密封能部分平衡液体对端面的作用,端面比压随流体压力的上升而缓慢上升。一般非平衡型机械密封只能用于低压,但对润滑性能差,低沸点,易汽化介质及高速工况,即使在低压下,也应选用平衡型机械密封。因为对于非平衡型机械密封, 当机械密封腔压力上升时,会将密封端面间的液膜挤出,使机械密封的密封面很快损坏。平衡型机械密封能用于各种压力场合。
3、无压双重机械密封和有压双重机械密封
单端面机械密封是只有一对摩擦副,结构简单,制造、拆装容易,一般只需设置冲洗系统,不需要外供封液系统。
有压双重机械密封(原称为双端面机械密封)指有两对摩擦副,结构复杂,需要外供封液系统,有压双重机械密封密封腔内通入比介质压力高0.5~1.5bar的隔离液,起封堵、润滑等作用,隔离液对内侧密封起到润滑作用。无压双重密封(原称为串联密封)指有两对摩擦副,结构复杂,需要外供封液系统,无压双重密封密封腔内的缓冲液不加压,工艺介质对内侧密封起到润滑作用。
一般情况下,应优先选用单端面机械密封,因为单端面机械密封结构简单,使用方便,价格低。但在以下场合,优先选用双重机械密封。
(1) 有毒及有危险性介质。
(2) 高浓度的H2S。
(3) 易挥发的低温介质(如液化石油气等)。
随着社会对健康、安全和环境保护的愈来愈重视,无压双重机械密封的使用量逐年上升,该无压双重机械密封密封可广泛用于氯乙烯、一氧化碳、轻烃等有毒、易挥发、危险的介质。无压双重机械密封的内侧密封(第一道密封)是主密封,相当于一个单端面内装式机械密封,单端面机械密封润滑由被密封的介质担当。密封腔内注满来至封液罐的液体,未加压。无压双重机械密封内侧密封一旦失效,导致密封腔的压力提高,即能由封液罐的压力表显示、记录或报警。同时无压双重机械密封外侧密封就能在维修前起到密封和容纳泄漏液体的作用。
对一些有毒、含颗粒介质(或腐蚀性相当厉害的介质),一般可考虑以下方法:
(1) 采用合适的环境控制措施,如外冲洗+带旋风分离器的管路冲洗系统。
(2) 采用有压双重机械密封。
有压双重机械密封隔离液的压力高于介质压力,因而泵送介质不会进入密封腔。有压双重机械密封内侧密封起到阻止隔离液进入泵腔的作用。因此当输送诸如粘性、磨蚀性及高温介质时,有压双重机械密封内侧密封由于没有暴露在介质中,因此可以不用昂贵的合金制作。有压双重机械密封外侧密封仅仅起到不使隔离液漏入大气的作用。
4、内装式机械密封和外装式机械密封
内装式机械密封:指机械密封安装在密封腔内。
外装式机械密封:指机械密封安装在密封腔外。
由于内装式机械密封的受力情况好,比压随介质压力的增加而增加,内装式机械密封的泄漏方向与离心力方向相反,因此一般情况均选用内装式机械密封。只有当介质腐蚀性极强时,且又不想考虑用有压双重机械密封时,才考虑选用外装式机械密封。
5、旋转式机械密封和静止式机械密封
旋转式机械密封指补偿部件随轴一起转动的机械密封。
静止式机械密封指补偿部件不随轴一起转动的机械密封。
一般情况下均选用旋转式机械密封,但在轴径较大,转速较高,密封圆周速度达到 25m/s时,由于弹簧及其它旋转元件产生的离心力较大,动平衡要求高,消耗的搅拌功率也大,应选用静止式机械密封。此外如果介质受强烈搅动易结晶时,也推荐采用静止式机械密封。
6、单弹簧机械密封和多弹簧机械密封
单弹簧机械密封,结构简单,弹簧可兼起传动作用,但端面比压不均匀,不适用于高速运转。
多弹簧机械密封,结构复杂,弹簧不能兼起传动作用,但端面比压均匀,适用于高速运转。 一般情况下,推荐选用多弹簧机械密封。
『玖』 机械密封的动环、静环、密封圈、弹性元件的工作状态如何
一、动密封抄环(亦称动环) 它随泵袭轴一起旋转,并和静环紧密贴合组成密封面,以防止介质泄漏。它与静环相对滑动,当密封面磨损以后,动环可以轴向移动进行自动补偿,保持密封面的良好贴合。 二、静密封环(亦称静环) 安置在泵壳上静止不动,它与动环配对组成密封面防止介质泄漏。 三、静环密封圈 采用合成橡胶或聚四氟乙烯制成的O形圈,V形圈及其他形状的密封圈,以防止静环与压盖之间(或静环座之间)的泄漏,并使静环具有一定浮动性。 四、动环密封圈 采用与静密封圈相同的密封圈,防止介质从动环与轴之间的间隙中产生泄漏,并使动环具有一定的浮动性,保证动环与静环的良好贴合,当密封面磨损后能使动环可以产生轴向移动。 五、弹性元件 弹性元件主要起补偿及缓冲的作用。弹性力使机械密封端面产生合理的端面比压,也是机械密封使用寿命和密封性能的关键影响因素。弹性元件主要包括弹簧和波纹管两种,通常采用圆柱螺旋弹簧,但也有采用圆锥弹簧和波形弹簧的;波纹管类弹性元件包括橡胶波纹管、聚四氟乙烯波纹管和金属波纹管。