机械密封知识培训

机械密封技术交流四川省西密高技术有限公司2/5/20231机械密封的发展简介

和目前状况

机械密封发展简介:1.1885年,英国第一个端面密封专利

2.1919年,出现单端面密封

3.1945年,出现平衡性和中间高压高速机械密封.4.1974年,出现新的密封面材料SiC和材质不同浸渍碳石墨.5.1985年,密封面变形协调和材料合适配对对工艺流体的零泄漏和零逸出密封技术迅速发展.2/5/20232机械密封的发展简介和目前状况

6.2000年,非接触(表面改形技术)机械密封发展.

目前状况:国内目前使用的离心泵或反应釜，,特别是进口设备,大量使用机械密封,基本达80%,有取代填料密封的趋势。2/5/20233机械密封的基本原理

机械密封是一种依靠弹性元件对静、动环端面密封副的预紧。由于动、静环密封副的相对旋转运动，其端面间形成一层流体膜，从而，使密封面间达到隔离流体或气体向外泄漏的作用。2/5/20234机械密封示意图2/5/20235机械密封的分类按载何系数K的值分为非平衡型和平衡型机械密封.

非平衡型机封,其K≥1,其结构不能平衡介质作用，端面的压力一般使用于压力小于1MPa的工况。平衡型机封，其K〈1，其结构能平衡部分介质作用于端面的压力，一般用于高压力工况，随压力的不同，调整K值，但K值一般不小于0.5。按静环的密封端面是否面向主机密封腔分为内装式机封和外装式机械密封.

2/5/20236平衡型机械密封2/5/20237机械密封的分类内装式机械密封的弹簧和动环安装在密封腔内与介质接触,可以利用箱内介质压力来密封.其优点:受力状态好,泄漏量小,冷却与润滑条件好,使用工作范围广.外装式机械密封的弹簧和动环安装在密封腔外不与介质接触,适用于强腐蚀,高粘度,易结晶介质,因泄漏方向与离心力方向相同,泄漏量较大,使用工作压力较低.2/5/20238机械密封的分类按弹性补偿元件的结构分为:弹簧式,金属波纹管式,橡胶波纹管式.

弹簧式:它是用的最多的一种弹性补偿元件,适用于一般的工况.

金属波纹管式:它具有较大的弹性,强度和刚度.其适用压力可达到7Mpa,温度从-240℃~650℃的范围均可使用.广泛应用于高温高压的场合.按其制作工艺可分为:液压波纹管和焊接波纹管.机械密封中广泛使用的是焊接波纹管.2/5/20239机械密封的分类

橡胶波纹管式:适用于含有固体颗粒介质中,但其弹性较弱,一般和弹簧一起使用.2/5/202310机械密封的分类

按机械密封的集成程度分为:分体式和集装式.

分体式机械密封:静环部件与动环组件部份分为二部份,安装也分为两大步骤,先安装动环组件部分,再安装静环部件.其优点为机械密封结构简单,价格便宜.缺点是安装复杂,且安装精度不高,易造成由安装问题引起的机械密封泄漏问题.

集装式机械密封:静环部件与动环组件部件在安装前预装成一整体,经检查和试压合格后,

2/5/202311机械密封的分类

套装在轴封机箱内轴上,用紧定螺钉固定在轴上,压紧压盖螺栓,拆除集装定位块,机械密封就可以处于工作状态,投入运转.其优点是装配自动定心易于装配,且有较好的装配精度.2/5/202312机械密封的设计参数要保证机械密封能满足工况要求,防止设备的“跑,冒,滴,漏”,保障生产,必须确定合理的设计参数.1.工况:包括:使用温度,使用介质,密封腔压力,轴的转速,旋向，泵设备型号等.2.弹簧比压(Ps):根据机械密封的不同结构确定合理的弹簧比压.弹簧比压过大,使摩擦温度升高,摩损加剧,影响机封使用寿命.弹簧比压过小,导致动环补偿性不好,引起泄漏。一般在0.1-0.3之间。2/5/202313机械密封设计参数3.载荷系数(K):它决定着机械密封的密封端面上的作用力随密封流体压力升高增加的程度。

4.端面比压(Pc):指作用在密封环带上单位面积上的净闭合力.λ为液膜反压系数，介质不同，其值不同。2/5/202314机械密封设计参数5.动静环密封圈的压缩量:要保证密封圈能起到良好的密封作用,密封圈应有一定的压缩量，不同的结构其压缩量也不一样,一般为:5~10%.2/5/202315机械密封常用的技术标准和一些常用的标准型号1.机械密封常用的技术标准

GB/T7369-94机械密封端面平面度检验方法GB/T7757.2-95机械密封用0形橡胶圈JB/T4127.1-1999

2/5/202316机械密封常用的技术标准和一些常用的标准型号2.常用机械密封标准型号

A.国标型机封泵用机封:103,104,109,110,111,114型.

釜用机封:201,202,203,204,205,206型B.管道泵及潜水泵常用机封

BIA型,MG1型,FBD型,502型C.大连耐酸泵厂标准

152,152B,WB2,106U,108U,204,224UU,119B,109B,116U,210G型2/5/202317机械密封常用的技术标准和一些常用的标准型号D.天津水泵厂标准

EX,GX,GY,F0V1,F0V2,P0V2型E.JohnCrame在国内常用型号

59U,59B,58U,58B,502,8B1,715,609型2/5/202318机械密封常用的技术标准和一些常用的标准型号G:Burgmann在国内常用型号

M3N,M7N,M74-D,MG,MFL85N,HJ92N,H7N,H74-D2/5/2023192/5/2023202/5/2023212/5/202322集装式机械密封2/5/202323机械密封常用材料补偿环和非补偿环

A:硬环:a、硬质合金(YG6):以WC为主体,钴为粘接剂烧结而成,刚性特别大,耐磨性很好.机械密封中常用的有YG6,YG8,YG15.b、陶瓷:主要有AL2O3和SiC.其硬度接近于金刚石,与硬质合金一样具有突出的耐磨性能,而且还具有一定的自润滑性,磨擦系数也较低.c、不锈钢表面有堆焊合金，或喷涂Cr2O3等。2/5/202324机械密封常用材料B.软环

a、主要是石墨,具有良好的自润滑性和较低磨擦系数,而且耐腐蚀,易加工,但质地较软,不能应用于含颗粒的介质.石墨按浸渍材料的不同又分:M120D,M106K.b、填充PTFE材料2/5/202325机械密封常用材料辅助密封圈

A.橡胶丁腈橡胶:使用温度范围-30℃~100℃,主要优点是耐油性能较好,价格便宜.

氟橡胶:使用温度范围-20℃~200℃,主要优点是腐蚀性,尤其是耐酸性能优异.

乙丙橡胶：使用温度范围-40~150℃，耐气候性好，抗臭氧和各种极性化学药品与溶济冲击弹性好。硅橡胶：使用温度范围-60~200℃，具有最宽广的工作温度，优异的耐臭氧老化、光老化。2/5/202326机械密封常用材料

B.PTFE

全称聚四氟乙稀,使用温度范围-150℃~250℃,具有优异的耐腐蚀性能,但质地较橡胶硬,用它做密封圈时,不能有较大的压缩量,否则不易安装.C.包覆橡胶O形圈

结合了橡胶质地软和PTFE耐腐蚀的优点,在高温,强腐蚀的介质中有着广泛的应用.常用的有包覆硅胶,包覆氟胶两种. 2/5/202327机械密封常用材料

D.柔性石墨它应用于高温,强腐蚀介质中,质地柔软,能给予较大的压缩量.其内部还可以填充纤维以增强其韧性.金属结构件机械密封常用金属材料有:321(1Cr18Ni9Ti),316(1Cr18Ni12Mo2Ti,304(0Cr18Ni9).316常用于强腐蚀介质中.2/5/202328机械密封常用材料弹簧其材料有:321(1Cr18Ni9Ti),Monel(00Ni65Cu28),17-7PH,20#合金,316(1Cr18Ni12Mo2Ti)321常用于一般工况中,Monel,316用于腐蚀介质中,17-7PH用于金属波纹管的管片用.2/5/202329机械密封的安装安装前:压盖,密封腔,轴清洗干净,并在轴上安装机封的部位涂上一层油便于安装。注意：轴套的倒角情况。安装时:机械装入轴上,在机封自由状态下做轴向长度的标记,然后,按装配图上的尺寸,压缩弹簧至指定压缩量,分几次固定弹簧座上的螺钉,在没有固定压盖之2/5/202330机械密封的安装

前,用手推静环做轴向运动,松开手后,能回弹,没有卡死的现象.检查机封的补偿性是否良好.运转前必须按轴的转向盘车,在盘车的过程中,检查是否有卡死,异常声音.然后,让密封腔充满介质,打开冷却水,开车.注意：弹簧传动结构的弹簧旋向。2/5/202331机械密封的发展前景发展前景

1.接触式密封,减少泄露,减小磨损,提高可靠性和工作稳定,延长使用寿命.2.非接接触式密封,减少泄露,提高流体膜刚度和工