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1、機械密封的工作原理
0 C2 c2 B# ^) B0 B0 V/ T 機械密封是靠一對或數(shù)對垂直于軸作相對滑動的端面在流體壓力和補償機構(gòu)的彈力(或磁 力)作用下保持貼合并配以輔助密封而達到阻漏的軸封裝置。
1 L3 D/ y: [4 T T& U2、機械密封常用材料的選用
& |" |9 W9 ^6 X9 j$ z 清水;常溫;(動)9Cr18,1Cr13 堆焊鈷鉻鎢,鑄鐵;(靜)浸樹脂石墨,青銅,酚醛塑料。 8 N' n, b; W! }3 ]& Z5 L1 u
河水(含泥沙);常溫;(動)碳化鎢,(靜)碳化鎢
, w* N, e/ w/ G6 E/ p9 Z8 \ 海水;常溫;(動)碳化鎢,1Cr13 堆焊鈷鉻鎢,鑄鐵;(靜)浸樹脂石墨,碳化鎢,金屬陶瓷;
# G5 e4 S/ v8 B! V4 @# y# V. @ 過熱水 100度;(動)碳化鎢,1Cr13 堆焊鈷鉻鎢,鑄鐵;(靜)浸樹脂石墨,碳化鎢,金屬陶瓷; 4 n1 n0 i& j) p, x7 R- {9 `
汽油,潤滑油,液態(tài)烴;常溫;(動)碳化鎢,1Cr13 堆焊鈷鉻鎢,鑄鐵;(靜)浸樹脂或錫銻合金石墨,酚醛塑料。 # T f+ |+ O' C: q( j/ Z: o3 V
汽油,潤滑油,液態(tài)烴;100度;(動)碳化鎢,1Cr13 堆焊鈷鉻鎢;(靜)浸青銅或樹脂石墨。
& v3 \( N) m, [ ~ 汽油,潤滑油,液態(tài)烴;含顆粒;(動)碳化鎢;(靜)碳化鎢。
! y% R/ I4 H5 A$ a* _3、密封材料的種類及用途
+ _' x! h6 l6 K7 d9 z4 j8 e 密封材料應滿足密封功能的要求。由于被密封的介質(zhì)不同,以及設備的工作條件不同,要求密封材料的具有不同的適應性。對密封材料的要求一般是: , I9 x' x& C5 E% k4 t( P
1) 材料致密性好,不易泄露介質(zhì);
* d/ d2 m. W% j7 ^ 2) 有適當?shù)臋C械強度和硬度;
$ ?; y2 u: E0 j" ]9 g# t 3) 壓縮性和回彈性好,永久變形小; " ~7 b: v8 b$ }* F; {6 P
4) 高溫下不軟化,不分解,低溫下不硬化,不脆裂;
* H7 w9 f) H, ?; `, d" { 5) 抗腐蝕性能好,在酸,堿,油等介質(zhì)中能長期工作,其體積和硬度變化小,且不粘附在金屬表面上;
; T4 g# R5 y4 q: Z; K 6) 摩擦系數(shù)小,耐磨性好;
& M) j0 i7 S5 }7 V% D6 v 7) 具有與密封面結(jié)合的柔軟性;
0 W2 S3 _4 s* b3 v" ]& W- h 8) 耐老化性好,經(jīng)久耐用; " K6 B3 p8 J! e- T
9) 加工制造方便,價格便宜,取材容易。 ( w! G C5 r2 w: m, y w/ U: y
橡膠是最常用的密封材料。除橡膠外,適合于做密封材料的還有石墨等,聚四氟乙烯以及各種密封膠等。% R9 k/ ?6 [: w+ D: `
4、機械密封安裝、使用技術(shù)要領(lǐng) : H/ b4 k" G" ^8 j
1)、設備轉(zhuǎn)軸的徑向跳動應≤0.04毫米,軸向竄動量不允許大于0.1毫米;
( K3 U1 Y/ b$ m; a( T; y 2)、設備的密封部位在安裝時應保持清潔,密封零件應進行清洗,密封端面完好無損,防止雜質(zhì)和灰塵帶入密封部位; $ R) U& S: |2 v6 n
3)、在安裝過程中嚴禁碰擊、敲打,以免使機械密封摩擦付破損而密封失效; $ d: R% ^% `, } H u
4)、安裝時在與密封相接觸的表面應涂一層清潔的機械油,以便能順利安裝; - q) }" D t# w, j& y y/ o9 V
5)、安裝靜環(huán)壓蓋時,擰緊螺絲必須受力均勻,保證靜環(huán)端面與軸心線的垂直要求;
; s2 m9 i. [, `* t 6)、安裝后用手推動動環(huán),能使動環(huán)在軸上靈活移動,并有一定彈性; - v# A: F' V V d# v+ B0 O' l8 O/ |
7)、安裝后用手盤動轉(zhuǎn)軸、轉(zhuǎn)軸應無輕重感覺;
6 n1 S& ~% e$ z 8)、設備在運轉(zhuǎn)前必須充滿介質(zhì),以防止干摩擦而使密封失效; 0 S5 }# c3 q7 J. O$ }7 F7 }
9)、對易結(jié)晶、顆粒介質(zhì),對介質(zhì)溫度>80oC時,應采取相應的沖洗、過濾、冷卻措施,各種輔助裝置請參照機械密封有關(guān)標準 。
$ V- n$ K# t1 Q 10)、安裝時在與密封相接觸的表面應涂一層清潔的機械油,要特別注意機械油的選擇對于不同的輔助密封材質(zhì),避免造成O型圈侵油膨脹或加速老化,造成密封提前失效。
! i/ z& h* H+ N$ g9 I" A5、 機械軸封有哪三個密封點,及這三個密封點的密封原理
7 N4 B, ?1 T+ M4 x5 K4 t! l 動環(huán)與靜環(huán)之間的密封:是靠彈性元件(彈簧、波紋管等)和密封液體壓力在相對運動的動環(huán)和靜環(huán)的接觸面(端面)上產(chǎn)生一適當?shù)膲壕o力(比壓)使兩個光潔、 平直的端面緊密貼合;端面間維持一層極薄的液體膜而達到密封的作用。這層膜具有液體動壓力與靜壓力,它起著平衡壓力和潤滑端面的作用。兩端面之所以必須高 度光潔平直是為了給端面創(chuàng)造完美貼合和使比壓均勻的條件,這是相對旋轉(zhuǎn)密封。 & l1 w1 ?+ H6 F# y& n
6、機械密封技術(shù)的種類
: g3 o8 ]: F, X 當前采用新材料和工藝的各種機械密封的新技術(shù),進展較快,有下列的機械密封新技術(shù)。密封面開槽密封技術(shù)近年來,在機械密封的密封端面上開了各種各樣的流 槽,以產(chǎn)生流體靜、動壓效應,現(xiàn)在還在不斷更新。零泄漏密封技術(shù)過去總認為接觸式和非接觸式機械密封不可能達到零泄漏(或無泄漏)。以色列利用開槽密封技 術(shù),提出零泄漏非接觸式機械端面密封的新概念,并已用于核電站潤滑油泵中。干運轉(zhuǎn)氣體密封技術(shù)這類密封是將開槽密封技術(shù)用于氣體密封。上游泵送密封技術(shù)即 利用密封面上開流槽將下游少量泄漏流體泵送回上游。上述幾類密封的結(jié)構(gòu)特點是:采用淺槽,且膜厚和流槽的深均屬微米級,并采用潤滑槽,徑向密封壩和周向密 封堰組成密封和承載部分。也可以說開槽密封是平面密封和開槽軸承的結(jié)合。其優(yōu)點是泄漏量小(甚至無泄漏)、膜厚大,消除接觸摩擦、功耗和發(fā)熱量小。熱流體 動壓密封技術(shù)它是利用各種形狀較深的密封面流槽,造成局部熱變形,以產(chǎn)生流體動力楔效應。這種具有流體動壓承載能力的密封,稱之為熱流體動力楔密封。
2 }& \! j8 Z, N8 r% J1 E 波紋管密封技術(shù)可分為成型金屬波紋管和焊接金屬波紋管機械密封技術(shù)。 J$ O' E' P- O3 A; `1 O
多端面密封技術(shù)分為雙密封、中間環(huán)密封、多密封技術(shù)。另外還有平行面密封技術(shù)、監(jiān)控密封技術(shù)、組合密封技術(shù)等。
1 ?8 P; M F) |3 r/ [' l7、機械密封沖洗方案及特點 # N$ ?" L0 S: `$ L
沖洗的目的在于防止雜質(zhì)集積,防止氣囊形成,保持和改善潤滑等,當沖洗液溫度較低時,兼有冷卻作用。沖洗的方式主要有如下: & ^8 q& U! ~3 |7 \' T5 ]* V
一、內(nèi)沖洗
. K1 i9 u5 }9 B- N3 I8 } 1。正沖洗
- O$ ^5 ~3 o/ L6 `# ` (1)特點:利用工作主機的被密封介質(zhì),由泵的出口端通過管路引入密封腔。 6 N- N# V W# y7 g2 x
(2)應用:用于清潔流體, p1稍大于p進,當溫度高或有雜質(zhì)時,可在管路上設置冷卻器、過濾器等 , i8 ~/ ^2 K% g* ?2 ]
2。反沖洗! @2 O3 o0 ^% j k# `9 G
(1)特點:利用工作主機的被密封介質(zhì),由泵的出口端引入密封腔,沖洗后通過管路流回泵入口。1 v% M/ n$ Z' i; W" H" q
(2)應用:用于清潔流體,且p進3 y1 A( n/ r8 w& `$ z- o+ ^/ w: c$ J
3。全沖洗: h9 D: s/ G# Q' H% \
(1)特點:利用工作主機的被密封介質(zhì),由泵的出口端通過管路引入密封腔,沖洗后再經(jīng)管路流回泵入口。2 Y1 W5 d! h" H9 X5 u) l
(2)應用:冷卻效果優(yōu)于前兩種,用于清潔流體,且p1與p進和p出相接近時。" u& z; V8 a; K/ H) d
二、外沖洗% X' o M% m/ x* \5 `' x! H9 m
特點:引入外系統(tǒng)與被密封介質(zhì)相容的清潔流體至密封腔進行沖洗。
D% x- J! ?, {' Q 應用:外沖洗液壓力應比被密封介質(zhì)大0.05--0.1MPa,適用于介質(zhì)為高溫或固體顆粒的場合。沖洗液的流量應保證帶走熱量,還需滿足沖洗的需要,不 會產(chǎn)生對密封件的沖蝕。為此,需控制密封腔的壓力和沖洗的流速,一般清潔沖洗液的流速應小于5m/s;含有顆粒的漿狀液體須小于3m/s,為達到上述的流 速值,沖洗液與密封腔壓力的差值應<0.5MPa,一般取0.05--0.1MPa,對雙端面機械密封可取0.1--0.2MP.沖洗液進入和排出 密封腔的孔口位置,應設置在密封端面附近,且應在靠近動環(huán)側(cè),為了防止石墨環(huán)被沖蝕或因冷卻不均引起溫差變形,以及雜質(zhì)堆積和結(jié)焦等,可采用切向引入或多 點沖洗.必要時,沖洗液可以是熱水或蒸汽。 |
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