机封原理及常见冲洗方案介绍

1、孙树杰孙树杰一、密封原理和特点一、密封原理和特点1.结构结构机械密封原理和基本结构型式机械密封原理和基本结构型式1234567891-静环座 2-动环辅助密封圈 3-静环辅助密封圈4-防转销 5-静环 6-动环 7-弹簧 8-弹簧座9-紧定螺钉1234567891-静环座 2-动环辅助密封圈 3-静环辅助密封圈4-防转销 5-静环 6-动环 7-弹簧 8-弹簧座9-紧定螺钉（2）固定）固定 2.密封原理密封原理1234567891-静环座 2-动环辅助密封圈 3-静环辅助密封圈4-防转销 5-静环 6-动环 7-弹簧 8-弹簧座9-紧定螺钉5机械密封一般有四个密封处：机械密封一般有四个密封处：

2、A、动环与静环之间的密封、动环与静环之间的密封动密封动密封B、动环与轴或轴套之间的密封、动环与轴或轴套之间的密封相对静密封相对静密封C、静环与静环座之间的密封、静环与静环座之间的密封静密封静密封D、静环座（压盖）与设备之间的密封、静环座（压盖）与设备之间的密封静密封静密封 1234567891-静环座 2-动环辅助密封圈 3-静环辅助密封圈4-防转销 5-静环 6-动环 7-弹簧 8-弹簧座9-紧定螺钉3.基本构件基本构件（1）动环和静环）动环和静环 较好的耐磨性，能有减摩作用（即较好的耐磨性，能有减摩作用（即f要小）要小） 良好的导热性，把摩擦热及时传出良好的导热性，把摩擦热及时传出 孔隙率

3、小，结构紧密，以免介质在压力下有渗孔隙率小，结构紧密，以免介质在压力下有渗透。透。 动、静环是一对摩擦副，它们的硬度各不相同。动、静环是一对摩擦副，它们的硬度各不相同。优优点点密封可靠，在一个较长的使用期中，不会泄漏或很少密封可靠，在一个较长的使用期中，不会泄漏或很少泄漏；泄漏；使用寿命长，正确选择摩擦副材料和比压的机械密封使用寿命长，正确选择摩擦副材料和比压的机械密封可用可用2525年，最长的达年，最长的达9 9年；年；维修周期长，在正常工作的情况下，不需要维修；维修周期长，在正常工作的情况下，不需要维修；摩擦功率消耗少；摩擦功率消耗少；轴或轴套不受磨损；轴或轴套不受磨损；对旋转轴的振摆和轴

4、对壳体孔的偏斜不敏感；对旋转轴的振摆和轴对壳体孔的偏斜不敏感；适用范围广，能用于低温、高温、高真空、高压、各适用范围广，能用于低温、高温、高真空、高压、各种转速以及各种腐蚀、易燃、易爆、有毒介质的密封。种转速以及各种腐蚀、易燃、易爆、有毒介质的密封。4.缺缺点点比较比较软填料密封软填料密封机械密封机械密封泄漏量泄漏量180450ml/h一般为软填料密封的一般为软填料密封的摩擦功率损失摩擦功率损失机械密封为软填料密封的机械密封为软填料密封的1050轴磨损轴磨损有磨损，用久后要更换有磨损，用久后要更换几乎无磨损几乎无磨损维护及寿命维护及寿命要经常维护，更换填料，个别情要经常维护，更换填料，个别情况

5、每班换一次况每班换一次寿命很长，很少需要维修寿命很长，很少需要维修高参数高参数高压、高温、高真空、高转速、高压、高温、高真空、高转速、大直径密封不能解决大直径密封不能解决可以可以加工及安装加工及安装加工要求一般，填料更换方便加工要求一般，填料更换方便动、静环表面粗糙度及平直动、静环表面粗糙度及平直度要求高，不易加工，成本度要求高，不易加工，成本高，装拆不便高，装拆不便对材料要求对材料要求一般一般动、静环要求较高动、静环要求较高机械密封与填料密封的比较机械密封与填料密封的比较 填料密封泄漏示意填料密封泄漏示意机械密封泄漏示意机械密封泄漏示意机械密封示意图机械密封示意图流体在两个面之间充当润滑剂的

6、过程流体在两个面之间充当润滑剂的过程没有润滑干运转导致过热 机械密封的摩擦副就是动环和静环，机械密封的摩擦副就是动环和静环，其端面贴紧且一个静止，一个旋转，它们之其端面贴紧且一个静止，一个旋转，它们之间存在相对运动，所以会产生摩擦和磨损，间存在相对运动，所以会产生摩擦和磨损，同时会伴有热量的产生。前面已经讨论过，同时会伴有热量的产生。前面已经讨论过，如果摩擦产生的热量越多，密封的工作如果摩擦产生的热量越多，密封的工作PV值值就越大。当然摩擦热除与就越大。当然摩擦热除与PV值有关外，还与值有关外，还与摩擦系数及端面面积有关。摩擦系数及端面面积有关。冷却、冲洗与安装、使用冷却、冲洗与安装、使用 热

7、量的传递有三种方式：对流、间壁导热量的传递有三种方式：对流、间壁导热、辐射。显然机械密封端面的摩擦热就是热、辐射。显然机械密封端面的摩擦热就是以这三种方式传递出去的。如果密封环向周以这三种方式传递出去的。如果密封环向周围散失的热量与产生的摩擦热相平衡，则可围散失的热量与产生的摩擦热相平衡，则可得到一个稳定的温度值。得到一个稳定的温度值。对于普通机械密封，泄漏量较小，它带走的对于普通机械密封，泄漏量较小，它带走的热量可以忽略，那么摩擦热主要是由轴导入热量可以忽略，那么摩擦热主要是由轴导入动静环，再由动静环传给周围介质。动静环，再由动静环传给周围介质。 如果密封环材料的导热性差，介质温度又如果密封

8、环材料的导热性差，介质温度又高，或高，或PVPV值比较高的情况下，端面间的大量热值比较高的情况下，端面间的大量热量不能及时导出，必然引起端面温度急剧上升。量不能及时导出，必然引起端面温度急剧上升。其结果可能造成端面间液膜汽化，恶化润滑条其结果可能造成端面间液膜汽化，恶化润滑条件，甚至完全处于干摩擦状态，这不仅使磨损件，甚至完全处于干摩擦状态，这不仅使磨损加剧，还会导致密封环的热裂、变形等等。因加剧，还会导致密封环的热裂、变形等等。因此只是依靠选择耐高温、导热性好的密封环材此只是依靠选择耐高温、导热性好的密封环材料或仅从结构上考虑，都很难达到预期的效果。料或仅从结构上考虑，都很难达到预期的效果。

9、合理的方法就是强化冷却，使端面摩擦热及时合理的方法就是强化冷却，使端面摩擦热及时导出。导出。 使端面冷却的方式主要有三种：使端面冷却的方式主要有三种：1、端面直接冷却、端面直接冷却 将密封介质从系统中高于将密封介质从系统中高于密封腔压力处引出，通过接管密封腔压力处引出，通过接管引入密封腔，对于密封介质的引入密封腔，对于密封介质的温度高或含固体粒子的场合，温度高或含固体粒子的场合，可在管路上设置冷却器或过滤可在管路上设置冷却器或过滤器，使进入密封腔内的介质净器，使进入密封腔内的介质净化并降低温度。化并降低温度。(1)(1)闭路自冲洗（图闭路自冲洗（图a a）1、端面直接冷却、端面直接冷却 将密封

10、腔内的介质引入将密封腔内的介质引入主机低压侧，使介质通过密主机低压侧，使介质通过密封腔进行自循环而带走摩擦封腔进行自循环而带走摩擦热（图热（图b），这种方法），这种方法适用于密封腔压力与主机工适用于密封腔压力与主机工作压力比较接近的场合。作压力比较接近的场合。(2)(2)反向自冲洗反向自冲洗1、端面直接冷却、端面直接冷却 将介质从高压侧引出，将介质从高压侧引出，流经密封腔进行冲洗后流回流经密封腔进行冲洗后流回主机吸入侧（图主机吸入侧（图c），这），这种冲洗冷却效果优于前两种。种冲洗冷却效果优于前两种。(3)(3)贯通自冲洗贯通自冲洗1、端面直接冷却、端面直接冷却 利用其它压力源将冲洗冷却利用其

11、它压力源将冲洗冷却液注入密封腔内（图液注入密封腔内（图d）。冲洗）。冲洗液应为低温、清洁液体，并且液应为低温、清洁液体，并且少量内漏与密封介质相混在工少量内漏与密封介质相混在工艺上必须是允许的，冲洗液压艺上必须是允许的，冲洗液压力应比密封介质压力大力应比密封介质压力大0.050.1Mpa。对于高温或含固。对于高温或含固体颗粒的介质，效果较好。体颗粒的介质，效果较好。(4)(4)内冲洗内冲洗 1、端面直接冷却、端面直接冷却 在密封腔内的一段轴上装上小型动力元件，在密封腔内的一段轴上装上小型动力元件，使密封腔内介质进行局部循环，或在旋转环外周开使密封腔内介质进行局部循环，或在旋转环外周开槽同样能直到泵送作用。槽同样能直到泵送作用。(5)(5)局部循环冲洗局部循环冲洗2、静环背部冷却、静环背部冷却 从静止环背部将清水、油从静止环背部将清水、油等冷却液直接引入密封环内表等冷却液直接引入密封环内表面的一种冷却方法又称为急冷面的一种冷却方法又称为急冷法、外冲洗法。冷却效果好，法、外冲洗法。冷却效果好，但冷却水硬度高时产