1、机械密封(mechanical seal)是指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)的作用下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。弹力加载机构与辅助密封是金属性纹管的机械密封我们称为金属波纹管密封。在轻型密封中,还有使用橡胶波纹管作辅助密封的,橡胶波纹管弹力有限,一般需要辅以弹簧来满足加载弹力。“机械密封”通常被人们简称为 “机封”。机械密封的组成:主要有以下四类部件。a.主要部件:动环和静环。b.辅助密封件:密封圈(有O 形、X 形、U 型、楔形、矩形柔性石墨、PTFE 包覆橡胶 O 圈等) 。c.弹力补偿机构:弹簧、推环。d.传动件:弹
2、箕座及键或各种螺钉。 集装式机械密封# G( C/ k! 机封工作应注意问题:1.安装时注意事项 a.要十分注意避免安装中所产生的安装偏差(1)上紧压盖应在联轴器找正后进行,螺栓应均匀上支,防止压盖端面偏斜,用塞尺检查各点,其误差不大于 0.05 毫米。 (2)检查压盖与轴或轴套外径的配合间隙(即同心度) ,四周要均匀,用塞尺检查各点允差不大于 0.01 毫米。b.弹簧压缩量要按规定进行,不允许有过大或过小现象,要求误差 2.00 毫米。过大会增加端面比压,另速端面磨损。过小会造成比压不足而不能起到密封作用。c.动环安装后,将动环压向弹簧后应能自动弹回来。2.拆卸时注意事项a.在安装、拆卸机械
3、密封时要仔细,严禁动用手锤和扁铲,以免损坏密封元件。如果结垢拆卸不下时,应清洗干净后再进行拆卸。b.如果在泵两端都用机械密封时,在装配,拆卸过程中互相照顾,防止顾此失彼。c.对运行过的机械密封,凡有压盖松动使密封发生移动的情况,则动静环零件必须更换,不应重新上紧继续使用。因为松动后摩擦副原来运转轨迹会发生变动,接触面的密封性就很容易遭到破坏。机封正常运行和维护问题:1. 启动前的准备工作及注意事项a.全面检查机械密封,以及附属装置和管线安装是否齐全,是否符合技术要求。b.机械密封启动前进行静压试验,检查机械密封是否有泄漏现象。若泄漏较多,应查清原因设法消除。如仍无效,则应拆卸检查并重新安装。一
4、般静压试验压力用 23 公斤 /平方厘米c.按泵旋向盘车,检查是否轻快均匀。如盘车吃力或不动时,则应检查装配尺寸是否错误,安装是否合理。2.安装与停运a.启动前应保持密封腔内充满液体。对于输送凝固的介质时,应用蒸气将密封腔加热使介质熔化。启动前必须盘车,以防止突然启动而造成软环碎裂。b.对于利用泵外封油系统的机械密封,应先启动封油系统。停车后最后停止封油系统。c.热油泵停运后不能马上停止封油腔及端面密封的冷却水,应待端面密封处油温降到 80 度以下时,才可以停止冷却水,以免损坏密封零件。3.运转a.泵启动后若有轻微泄漏现象,应观察一段时间。如连续运行 4 小时,泄漏量仍不减小,则应停泵检查。b
5、.泵的操作压力应平稳,压力波动不大于 1 公斤/平方厘米。c.泵在运转中,应避免发生抽空现象,以免造成密封面干摩擦及密封破坏。d.密封情况要经常检查。运转中,当其泄漏超过标准时,重质油不大于5 滴/分,轻质油不大于 10/分,如 2-3 日内仍无好转趋势,则应停泵栓查密封装置。机械密封与软填料密封比较,有如下优点: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;使用寿命长在油、水类介质中一般可达 12 年或更长时间,在化工介质中通常也能达半年以上;摩擦功率消耗小机械密封的摩擦功率仅为软填料密封的 10%50%;轴或轴套基本上不受摩损;
6、+维修周期长端面磨损后可自动补偿,一般情况下,毋需经常性的维修;抗振性好对旋转轴的振动、偏摆以及轴对密封腔的偏斜不敏感;适用范围广机械密封能用于低温、高温、真空、高压、不同转速,以及各种腐蚀性介质和含磨粒介质等的密封。对现今许多工厂的“ 零泄漏 ”需要,盘根无法达到此要求;根本适应范围广,随意性更大,但对于在工厂,经常更换或维护将对工厂造成很大损失。但其缺点有:结构较复杂,对制造加工要求高;安装与更换比较麻烦,并要求工人有一定的安装技术水平;发生偶然性事故时,处理较困难;一次性投资高。机械密封行业常用英语汇总 1、ealing ring-密封环2、seal face-密封端面 3、seal i
7、nterface- 密封界面 4、rotating ring-动环/旋转环5. stationary ring-静环/静止环6. compensated ring-补偿环7. un-compensated ring-非补偿环8. seal head-补偿环组件 9. primary seal-主密封10. secondary seal-副密封 11. auxiliary seal-辅助密封12. auxiliary seal ring-辅助密封圈13. bellows-波纹管14. pushing out ring-撑环 15. back-up ring-挡圈16. compensated r
8、ing adaptor-补偿环座 17. un-compensated ring adaptor-非补偿环座18. spring adaptor-弹簧座 19. seal adaptor-波纹管座20. retainer-传动座 21. driving screw-传动螺钉22. set screw-紧定螺钉23. snap ring-卡环:24. clamp ring-夹紧环 25. anti-rotating pin-防转销26. annular seal space-密封腔 627. seal chamber-密封腔体28. end cover-密封端盖 29. elastic comp
9、onent-弹性元件 30. a pair of friction components-摩擦副 31. inner circulation-内循环 32. outer circulation-外循环33, self circulation-自循环 34. flush-冲洗 35. flush fluid-冲洗流体 336. quench-阻封37. quench fluid-阻封流体 38 . buffer fluid-隔离流体 39 . temperature adjustable fluid-调温流体40. coolant-冷却流体)41. heating fluid-加热流体 42.
10、sealed medium-被密封介质 43. sealant-密封流体%44. pv -pv 值(密封流体压力 P 与密封端面平均滑动速度 V 的乘积)45 . limiting pv -密封达到失效时的 PV 值.它表示密封的水平 46. working pv -极限 PV 值除以安全系数 47. PcV-端面比压 Pc 与密封端面平均滑动速度 V 的乘积48. limiting PcV -密封达到失效时的 PcV 值.它表示密封材料的工作能力 49. working PcV -许用 PcV 值.极限 PcV 值除以 安全系数50 .leakage rate- 泄漏量51 .run out
11、-跳动52. wear rate-磨损率53. operating life-工作寿命54. operating period-使用期 55 .abortive failure-早期失效56. Operating limits:工作参数57. Speed/velocity:转速 058. Combination of material:材料组合 59. Halted ring:弹簧挡圈60. Bellows:波纹管61. Retainer:传动套,传动座 62. Drive ring:压圈,63. Cup gasket:静环套 64. Spring retainer:弹簧座 65. O-rin
12、g: O 形圈 66. Tension spring:拉簧67. Stationary seat:静环形式/静环基座68. Rotary seat:动环座69. Drive screw:传动螺钉 70. Wave spring/Bellow spring:波形弹簧+71. Rotary o-ring:动环 O 形圈 72. Stationary o-ring:静环 O 形圈:73. Collar:定位套 74. Snap ring/clamp ring:卡环 75. Disc/thrust ring:止推环 76. Wedge ring:楔形环 77. Mating ring:静止环/静环 7
13、8. Primary ring:动止环/动环 79. Inventory:存货80. Agitator:搅拌器 81. Cryogenics:低温学 82. Mixer:搅拌机 83. Refinery:炼油84. Petrochemical:石化85. Pulp:纸浆 86. Paramecia:配药87. Desalination:脱盐*88. Wastewater:污水 89. Impeller:叶轮90. Fit:安装 91. Lead:石墨,铅 92. Edge:边缘 93. Grade:等级 94. Secondary sealing element:辅助密封材质 195. Hyd
14、rostatic:流体静力学的 96. Cross-section:横截面 97. Material code:材料代码98. Seal size:密封轴径尺寸99. Assembly number:装配代码100. Sulphuric:硫酸101. Nitric acid:销酸102. Phosphoric acid:磷酸:103. Hydrochloric:盐酸 104. PVpressure/velocity:压力与转速 105. RSrotating seat:动环座 106. Multiplier:增效器 107. TCtungsten carbide:硬质合金 108. Pin:销
15、109. Engage:接合,啮合 110. Pro 剖面/ 侧面111. Adapter:适配器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。机械密封常用材料的选用清水;常温;(动)9Cr18,1Cr13 堆焊钴铬钨,铸铁;(静)浸树脂石墨,青铜,酚醛塑料。河水(含泥沙) ;常温;(动)碳化钨, (静)碳化钨海水;常温;(动)碳化钨,1Cr13 堆焊钴铬钨,铸铁;(静)浸树脂石墨,碳化钨,金属陶瓷;过热水 100 度;(动)碳化钨,1Cr13 堆焊钴铬钨,铸铁;(静)浸树脂石墨,碳化钨
16、,金属陶瓷;汽油,润滑油,液态烃;常温;(动)碳化钨,1Cr13 堆焊钴铬钨,铸铁;(静)浸树脂或锡锑合金石墨,酚醛塑料。汽油,润滑油,液态烃;100 度;(动)碳化钨,1Cr13 堆焊钴铬钨;(静)浸青铜或树脂石墨。汽油,润滑油,液态烃;含颗粒;(动)碳化钨;(静)碳化钨。密封材料的种类及用途密封材料应满足密封功能的要求。由于被密封的介质不同,以及设备的工作条件不同,要求密封材料的具有不同的适应性。对密封材料的要求一般是:1、材料致密性好,不易泄露介质;2、有适当的机械强度和硬度;3、压缩性和回弹性好,永久变形小;4、高温下不软化,不分解,低温下不硬化,不脆裂;5、抗腐蚀性能好,在酸,碱,油
17、等介质中能长期工作,其体积和硬度变化小,且不粘附在金属表面上;6、摩擦系数小,耐磨性好;7、具有与密封面结合的柔软性;8、耐老化性好,经久耐用;9、加工制造方便,价格便宜,取材容易。橡胶是最常用的密封材料。除橡胶外,适合于做密封材料的还有石墨等,聚四氟乙烯以及各种密封胶等。4、机械密封安装、使用技术要领1、设备转轴的径向跳动应0.04 毫米,轴向窜动量不允许大于 0.1 毫米;2、设备的密封部位在安装时应保持清洁,密封零件应进行清洗,密封端面完好无损,防止杂质和灰尘带入密封部位;3、在安装过程中严禁碰击、敲打,以免使机械密封摩擦付破损而密封失效;4、安装时在与密封相接触的表面应涂一层清洁的机械
18、油,以便能顺利安装;5、安装静环压盖时,拧紧螺丝必须受力均匀,保证静环端面与轴心线的垂直要求;6、安装后用手推动动环,能使动环在轴上灵活移动,并有一定弹性;7、安装后用手盘动转轴、转轴应无轻重感觉;8、设备在运转前必须充满介质,以防止干摩擦而使密封失效;9、对易结晶、颗粒介质,对介质温度80oC 时,应采取相应的冲洗、过滤、冷却措施,各种辅助装置请参照机械密封有关标准。10、安装时在与密封相接触的表面应涂一层清洁的机械油,要特别注意机械油的选择对于不同的辅助密封材质,避免造成 O 型圈侵油膨胀或加速老化,造成密封提前失效。5、机械轴封有哪三个密封点,及这三个密封点的密封原理动环与静环之间的密封
19、:是靠弹性元件(弹簧、波纹管等)和密封液体压力在相对运动的动环和静环的接触面(端面)上产生一适当的压紧力(比压)使两个光洁、平直的端面紧密贴合;端面间维持一层极薄的液体膜而达到密封的作用。这层膜具有液体动压力与静压力,它起着平衡压力和润滑端面的作用。两端面之所以必须高度光洁平直是为了给端面创造完美贴合和使比压均匀的条件,这是相对旋转密封。6、机械密封技术的种类当前采用新材料和工艺的各种机械密封的新技术,进展较快,有下列的机械密封新技术。密封面开槽密封技术近年来,在机械密封的密封端面上开了各种各样的流槽,以产生流体静、动压效应,现在还在不断更新。零泄漏密封技术过去总认为接触式和非接触式机械密封不
20、可能达到零泄漏(或无泄漏) 。以色列利用开槽密封技术,提出零泄漏非接触式机械端面密封的新概念,并已用于核电站润滑油泵中。干运转气体密封技术这类密封是将开槽密封技术用于气体密封。上游泵送密封技术即利用密封面上开流槽将下游少量泄漏流体泵送回上游。上述几类密封的结构特点是:采用浅槽,且膜厚和流槽的深均属微米级,并采用润滑槽,径向密封坝和周向密封堰组成密封和承载部分。也可以说开槽密封是平面密封和开槽轴承的结合。其优点是泄漏量小(甚至无泄漏) 、膜厚大,消除接触摩擦、功耗和发热量小。热流体动压密封技术它是利用各种形状较深的密封面流槽,造成局部热变形,以产生流体动力楔效应。这种具有流体动压承载能力的密封,
21、称之为热流体动力楔密封。波纹管密封技术可分为成型金属波纹管和焊接金属波纹管机械密封技术。多端面密封技术分为双密封、中间环密封、多密封技术。另外还有平行面密封技术、监控密封技术、组合密封技术等。7、机械密封冲洗方案及特点冲洗的目的在于防止杂质集积,防止气囊形成,保持和改善润滑等,当冲洗液温度较低时,兼有冷却作用。冲洗的方式主要有如下:一、内冲洗1.正冲洗(1)特点:利用工作主机的被密封介质,由泵的出口端通过管路引入密封腔。 (2)应用:用于清洁流体,p1 稍大于 p 进,当温度高或有杂质时,可在管路上设置冷却器、过滤器等。2.反冲洗(1)特点:利用工作主机的被密封介质,由泵的出口端引入密封腔,冲
22、洗后通过管路流回泵入口。(2)应用:用于清洁流体,且 p 进3.全冲洗(1)特点:利用工作主机的被密封介质,由泵的出口端通过管路引入密封腔,冲洗后再经管路流回泵入口。 (2)应用:冷却效果优于前两种,用于清洁流体,且 p1 与 p 进和 p 出相接近时。二、外冲洗特点:引入外系统与被密封介质相容的清洁流体至密封腔进行冲洗。应用:外冲洗液压力应比被密封介质大 0.05-0.1MPa,适用于介质为高温或固体颗粒的场合。冲洗液的流量应保证带走热量,还需满足冲洗的需要,不会产生对密封件的冲蚀。为此,需控制密封腔的压力和冲洗的流速,一般清洁冲洗液的流速应小于 5m/s;含有颗粒的浆状液体须小于 3m/s,为达到上述的流速值,冲洗液与密封腔压力的差值应0.5MPa,一般取 0.05-0.1MPa,对双端面机械密封可取 0.1-0.2MP.冲洗液进入和排出密封腔的孔口位置,应设置在密封端面附近,且应在靠近动环侧,为了防止石墨环被冲蚀或因冷却不均引起温差变形,以及杂质堆积和结焦等,可采用切向引入或多点冲洗.必要时,冲洗液可以是热水或蒸汽。