機械密封技術交流四川省西密高技術有限公司2/5/20231機械密封的發展簡介

和目前狀況

機械密封發展簡介:1.1885年,英國第一個端面密封專利

2.1919年,出現單端面密封

3.1945年,出現平衡性和中間高壓高速機械密封.4.1974年,出現新的密封面材料SiC和材質不同浸漬碳石墨.5.1985年,密封面變形協調和材料合適配對對工藝流體的零泄漏和零逸出密封技術迅速發展.2/5/20232機械密封的發展簡介和目前狀況

6.2000年,非接觸(表面改形技術)機械密封發展.

目前狀況:國內目前使用的離心泵或反應釜，,特別是進口設備,大量使用機械密封,基本達80%,有取代填料密封的趨勢。2/5/20233機械密封的基本原理

機械密封是一種依靠彈性元件對靜、動環端面密封副的預緊。由于動、靜環密封副的相對旋轉運動，其端面間形成一層流體膜，從而，使密封面間達到隔離流體或氣體向外泄漏的作用。2/5/20234機械密封示意圖2/5/20235機械密封的分類按載何系數K的值分為非平衡型和平衡型機械密封.

非平衡型機封,其K≥1,其結構不能平衡介質作用，端面的壓力一般使用于壓力小于1MPa的工況。平衡型機封，其K〈1，其結構能平衡部分介質作用于端面的壓力，一般用于高壓力工況，隨壓力的不同，調整K值，但K值一般不小于0.5。按靜環的密封端面是否面向主機密封腔分為內裝式機封和外裝式機械密封.

2/5/20236平衡型機械密封2/5/20237機械密封的分類內裝式機械密封的彈簧和動環安裝在密封腔內與介質接觸,可以利用箱內介質壓力來密封.其優點:受力狀態好,泄漏量小,冷卻與潤滑條件好,使用工作范圍廣.外裝式機械密封的彈簧和動環安裝在密封腔外不與介質接觸,適用于強腐蝕,高粘度,易結晶介質,因泄漏方向與離心力方向相同,泄漏量較大,使用工作壓力較低.2/5/20238機械密封的分類按彈性補償元件的結構分為:彈簧式,金屬波紋管式,橡膠波紋管式.

彈簧式:它是用的最多的一種彈性補償元件,適用于一般的工況.

金屬波紋管式:它具有較大的彈性,強度和剛度.其適用壓力可達到7Mpa,溫度從-240℃~650℃的范圍均可使用.廣泛應用于高溫高壓的場合.按其制作工藝可分為:液壓波紋管和焊接波紋管.機械密封中廣泛使用的是焊接波紋管.2/5/20239機械密封的分類

橡膠波紋管式:適用于含有固體顆粒介質中,但其彈性較弱,一般和彈簧一起使用.2/5/202310機械密封的分類

按機械密封的集成程度分為:分體式和集裝式.

分體式機械密封:靜環部件與動環組件部份分為二部份,安裝也分為兩大步驟,先安裝動環組件部分,再安裝靜環部件.其優點為機械密封結構簡單,價格便宜.缺點是安裝復雜,且安裝精度不高,易造成由安裝問題引起的機械密封泄漏問題.

集裝式機械密封:靜環部件與動環組件部件在安裝前預裝成一整體,經檢查和試壓合格后,

2/5/202311機械密封的分類

套裝在軸封機箱內軸上,用緊定螺釘固定在軸上,壓緊壓蓋螺栓,拆除集裝定位塊,機械密封就可以處于工作狀態,投入運轉.其優點是裝配自動定心易于裝配,且有較好的裝配精度.2/5/202312機械密封的設計參數要保證機械密封能滿足工況要求,防止設備的“跑,冒,滴,漏”,保障生產,必須確定合理的設計參數.1.工況:包括:使用溫度,使用介質,密封腔壓力,軸的轉速,旋向，泵設備型號等.2.彈簧比壓(Ps):根據機械密封的不同結構確定合理的彈簧比壓.彈簧比壓過大,使摩擦溫度升高,摩損加劇,影響機封使用壽命.彈簧比壓過小,導致動環補償性不好,引起泄漏。一般在0.1-0.3之間。2/5/202313機械密封設計參數3.載荷系數(K):它決定著機械密封的密封端面上的作用力隨密封流體壓力升高增加的程度。

4.端面比壓(Pc):指作用在密封環帶上單位面積上的凈閉合力.λ為液膜反壓系數，介質不同，其值不同。2/5/202314機械密封設計參數5.動靜環密封圈的壓縮量:要保證密封圈能起到良好的密封作用,密封圈應有一定的壓縮量，不同的結構其壓縮量也不一樣,一般為:5~10%.2/5/202315機械密封常用的技術標準和一些常用的標準型號1.機械密封常用的技術標準

GB/T7369-94機械密封端面平面度檢驗方法GB/T7757.2-95機械密封用0形橡膠圈JB/T4127.1-1999

2/5/202316機械密封常用的技術標準和一些常用的標準型號2.常用機械密封標準型號

A.國標型機封泵用機封:103,104,109,110,111,114型.

釜用機封:201,202,203,204,205,206型B.管道泵及潛水泵常用機封

BIA型,MG1型,FBD型,502型C.大連耐酸泵廠標準

152,152B,WB2,106U,108U,204,224UU,119B,109B,116U,210G型2/5/202317機械密封常用的技術標準和一些常用的標準型號D.天津水泵廠標準

EX,GX,GY,F0V1,F0V2,P0V2型E.JohnCrame在國內常用型號

59U,59B,58U,58B,502,8B1,715,609型2/5/202318機械密封常用的技術標準和一些常用的標準型號G:Burgmann在國內常用型號

M3N,M7N,M74-D,MG,MFL85N,HJ92N,H7N,H74-D2/5/2023192/5/2023202/5/2023212/5/202322集裝式機械密封2/5/202323機械密封常用材料補償環和非補償環

A:硬環:a、硬質合金(YG6):以WC為主體,鈷為粘接劑燒結而成,剛性特別大,耐磨性很好.機械密封中常用的有YG6,YG8,YG15.b、陶瓷:主要有AL2O3和SiC.其硬度接近于金剛石,與硬質合金一樣具有突出的耐磨性能,而且還具有一定的自潤滑性,磨擦系數也較低.c、不銹鋼表面有堆焊合金，或噴涂Cr2O3等。2/5/202324機械密封常用材料B.軟環

a、主要是石墨,具有良好的自潤滑性和較低磨擦系數,而且耐腐蝕,易加工,但質地較軟,不能應用于含顆粒的介質.石墨按浸漬材料的不同又分:M120D,M106K.b、填充PTFE材料2/5/202325機械密封常用材料輔助密封圈

A.橡膠丁腈橡膠:使用溫度范圍-30℃~100℃,主要優點是耐油性能較好,價格便宜.

氟橡膠:使用溫度范圍-20℃~200℃,主要優點是腐蝕性,尤其是耐酸性能優異.

乙丙橡膠：使用溫度范圍-40~150℃，耐氣候性好，抗臭氧和各種極性化學藥品與溶濟沖擊彈性好。硅橡膠：使用溫度范圍-60~200℃，具有最寬廣的工作溫度，優異的耐臭氧老化、光老化。2/5/202326機械密封常用材料

B.PTFE

全稱聚四氟乙稀,使用溫度范圍-150℃~250℃,具有優異的耐腐蝕性能,但質地較橡膠硬,用它做密封圈時,不能有較大的壓縮量,否則不易安裝.C.包覆橡膠O形圈

結合了橡膠質地軟和PTFE耐腐蝕的優點,在高溫,強腐蝕的介質中有著廣泛的應用.常用的有包覆硅膠,包覆氟膠兩種. 2/5/202327機械密封常用材料

D.柔性石墨它應用于高溫,強腐蝕介質中,質地柔軟,能給予較大的壓縮量.其內部還可以填充纖維以增強其韌性.金屬結構件機械密封常用金屬材料有:321(1Cr18Ni9Ti),316(1Cr18Ni12Mo2Ti,304(0Cr18Ni9).316常用于強腐蝕介質中.2/5/202328機械密封常用材料彈簧其材料有:321(1Cr18Ni9Ti),Monel(00Ni65Cu28),17-7PH,20#合金,316(1Cr18Ni12Mo2Ti)321常用于一般工況中,Monel,316用于腐蝕介質中,17-7PH用于金屬波紋管的管片用.2/5/202329機械密封的安裝安裝前:壓蓋,密封腔,軸清洗干凈,并在軸上安裝機封的部位涂上一層油便于安裝。注意：軸套的倒角情況。安裝時:機械裝入軸上,在機封自由狀態下做軸向長度的標記,然后,按裝配圖上的尺寸,壓縮彈簧至指定壓縮量,分幾次固定彈簧座上的螺釘,在沒有固定壓蓋之2/5/202330機械密封的安裝

前,用手推靜環做軸向運動,松開手后,能回彈,沒有卡死的現象.檢查機封的補償性是否良好.運轉前必須按軸的轉向盤車,在盤車的過程中,檢查是否有卡死,異常聲音.然后,讓密封腔充滿介質,打開冷卻水,開車.注意：彈簧傳動結構的彈簧旋向。2/5/202331機械密封的發展前景發展前景

1.接觸式密封,減少泄露,減小磨損,提高可靠性和工作穩定,延長使用壽命.2.非接接觸式密封,減少泄露,提高流體膜剛度和工