化工流体动密封压制

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1、第三章流体动密封3.1填料函密封结构及密封原理1.密封结构12.填料的形式23.密封原理（1）现象：1）填料被轴向压紧——产生径向压力；2）填料与轴贴合不均匀——环向有接触有间隙；3）轴表面存在漏出的液体——液膜。（2）密封原理：1）填料被压紧，提高了填料的强度，对轴产生径向压力，如图（b）；32）填料与轴面贴合不匀，形成漏液的节流环，“迷宫效应”，使漏液压力逐渐下降；见图（c）。径向压力+迷宫效应+轴承效应填料密封3）轴表面漏出液体，液膜有支撑、润滑和冷却作用，“轴承效应”。4（3）填料的径向压力分布旋

2、转轴：往复泵轴：轴发生磨损：54.适用环境介质压力：旋转轴——0.001~3.4MPa往复轴——0.001~22MPa。温度：-50~600℃线速度：＜20m/s。二.填料函结构形式1.单填料函适于低温、低压、低真空度的情况。62.夹套填料函夹套通以冷却水或蒸汽，以改善填料工作条件。7封液压力大于介质压力0.05~0.1MPa，便可阻止介质外漏；当设备内为负压时，只需通入0.05~0.1MPa封液，便可阻止空气进入设备内部。3.带液环填料函84.带节流套填料函节流套内通以高于介质压力0.05~0.1MPa

3、的洁净介质，防止含有固体颗粒介质进入填料。节流套与低压端连通，填料内的高压介质被降压，填料处于低压状态工作。95.双填料函两密封函之间可通入液封，以冷却、润滑、收集漏液。适于易燃、易爆、有毒、高压介质。106.锥形填料函用于动力密封——工作时，无须填料函起密封作用；停车时，利用轴的轴向窜动，使填料与轴接触，起到密封作用。117.旋转填料函轴为静止，壳体旋转。128.浮动填料函适于轴、壳不同心或在转动时摆动、跳动较大的场合。利用弹性或柔性良好的材料作过渡体，使函或轴处于浮动状态。133.2机械密封基础一.基

4、本结构及其工作原理1.机械密封的基本结构（1）端面密封副——静环、动环；（2）补偿缓冲机构——弹性元件或磁性元件；（3）辅助密封圈——静密封胶圈；（4）传动机构——弹簧座、定位螺钉、防转销等。142.密封工作原理动、静环接触处的端面在流体压力及补偿外弹力作用下，保持贴合并相对滑动，在辅助密封的配合下，阻止了系统内流体的泄漏。密封端面内形成一微小间隙，介质或外加润滑冷却液在间隙内形成极薄的液膜，从而起到阻止介质泄漏，使端面得以润滑的目的。3.平衡型及非平衡型机械密封机械密封内置式外置式平衡型非平衡型15外置

5、式——动环、传动机构置于大气中；内置式——动环、传动机构置于介质中。16平衡型——动、静环密封面的压力不受（或很少受）介质压力的影响。非平衡型——端面压力受介质压力的影响。过大会压坏端面间隙的润滑膜。17二.机械密封的有关要素要保证：1）密封性能；2）使用寿命。——密封端面液膜要存在；材料要耐磨损。1.PV值——主要工作性能指标1）定义——端面比压（P）与端面平均周速（V）的乘积。设计、制造和使用者共同考虑的要素。PV∝端面摩擦热和端面磨损率——PV被视作耐热性和耐磨性指标。182）.常用摩擦副材料组合的

6、允许PV值193）.极限PV值运转摩擦生热——端面温度升高——端面热裂——泄漏量增大——端面磨损加剧——密封破坏。摩擦副产生热裂时的PV值为极限PV值。2.密封端面上的液膜压力粘度直接影响液膜，一般厚度0.1~3μm。P膜的影响因素很多：介质粘度、端面几何形状、转速、介质中的杂质等等。20３．端面比压——作用于密封端面单位面积的力称为密封比压。要求：１）端面比压必须是正值，保证密封端面紧密贴合；２）大于物料在密封端面上的蒸汽压；３）保证液膜存在，端面比压不宜过大，以免液膜蒸发使磨损加剧。也不能过小，以免密

7、封性能变差。泵用内置式，一般取0.3~0.5MPa；外置式，0.15~0.4MPa；粘度大者，适当增加，一般0.5~0.7MPa；润滑性差，易挥发物料，比压较小，一般0.25~0.45MPa；反应釜外置式，比压比泵用稍大。21４．弹簧比压——弹簧作用于密封端面单位面积的力。作用：当介质压力很小或波动时，仍能维持一定的端面比压，使介质不致泄漏。选择依据：端面平均线速度。高速机械密封，平均线速度＞30m/s，取(0.5~2.0)×9.8×104Pa；中速，平均线速度10~30m/s，取(1.5~3)×9.8×

8、104Pa；低俗，平均线速度＜10m/s，取(1.5~6)×9.8×104Pa；釜用，取0.22MPa。（转速低，气相，轴摆动较大，操作压力、温度、相态不稳定）。取值较大。22三.机械密封的一般结构形式1.单端面密封润滑剂——工艺介质。1）内置式F密=F介+F弹-F膜密封头固定；密封头旋转。23外置式：密封头固定；密封头旋转。F密=F弹-F膜避免传动机构受磨损242.双端面密封25263.波纹管式机械密封——用于强腐蚀、有毒介