API标准中的机械密封的命名方式

化工装备密封技术API610标准中的机械密封的命名方式目标（1）概述，泵用机械密封可分成七种基本型式，三种布置方式(1、2和3)；（2）布置方式2和3又可分为三种组合方式：面对背，背对背和面对面。密封基本型式及参数★1—Ⅰ型密封为内装、弹簧、非平衡型，见图1；2—Ⅱ型密封为内装、弹簧、平衡型，见图2。密封基本型式及参数3—Ⅲ型密封为内装、弹簧、旋转式、橡胶波纹管，见图3；4—Ⅳ型密封为内装、弹簧、静止式、聚四氣乙烯波纹管，见图4。密封基本型式及参数5—Ⅴ型密封为外装、弹簧、旋转式、聚四氟乙烯波纹管，见图5。6—Ⅵ型密封为内装、金属波纹管、集装式、辅助密封件为O橡胶圈，见图6。7—Ⅶ型密封为内装、金属波纹管、集装式、辅助密封件为柔性石墨，见图7。密封基本型式及参数泵用机械密封参数见表1。通过这个表可以看到不同的密封压力，温度选择不同的密封形式。密封基本型式及参数★布置方式，本标准规定了三种密封布置方式：—布置方式1：每套密封中有一对密封端面；—布置方式2：每套密封中有两对密封端面，且两对密封端面之间的压力低于被密封介质的压力；—布置方式3：每套密封中有两对密封端面，且两对密封端面之间的压力高于被密封介质的压力。密封基本型式及参数★布置方式，本标准规定了三种密封布置方式：—布置方式1：每套密封中有一对密封端面；—布置方式2：每套密封中有两对密封端面，且两对密封端面之间的压力低于被密封介质的压力；—布置方式3：每套密封中有两对密封端面，且两对密封端面之间的压力高于被密封介质的压力。密封基本型式及参数★可选的技术设计和密封方法有三种分别是接触湿式密封(CW)：密封端面相互接触，密封端面不需要特意设计和加工能够产生流体动（静）压效应的结构来形成密封端面非接触间隙。非接触式密封(NC)（湿式或干式）：密封端面特意地设计和加工能够产生流体动（静）压效应的结构，以保持所设计的密封端面可控的非接触间隙。抑制密封(CS)（接触式或非接触式）：包括一个补偿组件和成对安装在密封腔中的密封摩擦副。密封基本型式及参数密封组合方式有三种，其中布置方式2和布置方式3可采用以下三种组合方式：—面对背式(FB)：该种密封为双端面密封，两个补偿元件间装有一对密封环，而两对密封环之间装有一个补偿元件；—背对背式(BB)：该密封为双端面密封，两个补偿元件均安装在两对密封环之间； —面对面式(FF)：该密封为双端面密封，两对密封环均安装在两个补偿元件之间。密封结构组合方式见图8,典型结构图见图9~图13。★釜用机械密封分为三种基本型式：—单端面机械密封；—径向双端面机械密封；—轴向双端面机械密封。釜用机械密封型式及基本参数应符合HG/T2098的规定。密封基本型式及参数图8密封结构组合方式密封基本型式及参数密封基本型式及参数密封基本型式及参数密封基本型式及参数★设计要求通用要求1机械密封优先采用轴套内孔不带台肩的集装式结构。2对于Ⅰ型、Ⅱ型、4Ⅵ型密封优先采用旋转补偿元件结构，7Ⅶ型密封优先采用静止补偿元件结构。3密封端面平均直径处的线速度超过23m/s时，应采用静止补偿元件密封结构。此外，在下列情况下宜采用静止补偿元件：—密封的平衡直径超过115mm;—因管路载荷、热变形、压力变形等原因导致泵壳或密封端盖变形或偏心；—密封腔安装表面不能与轴垂直时；—密封腔端面跳动量大于0.5μm/mm。密封基本型式及参数★4.零部件的设计和选材应满足使用要求，所有元件的最大许用工作压力应不低于主机外壳的最大许用工作压力。5.应合理设计密封端面结构尺寸和平衡系数，在泄漏量指标不超标的同时使密封面产生的摩擦热量最小。6.密封应具有良好的追随性，能够补偿稳态或瞬态的微量轴向窜动。7.密封环与辅助密封圈密封接触部位的表面粗糙度应不大于Ra1.6μm。安装静止o形圈所经过倒角应轴向长度应不小于1.5mm,安装滑动O形密封圈所经过倒角轴向长度应不小于3mm,倒角应不大于30°。密封基本型式及参数★8.当密封腔压力低于大气压时，对于布置方式3的内侧密封，静环组件都应设计限位结构，以防止大气压力或隔离介质压力导致静环移动，如图14所示。当泵停止运转时，机械密封应在真空下还能保持密封性。密封基本型式及参数各部件的要求：密封腔和密封端盖的要求：1.除特殊要求外，旋转部件与密封腔或密封端盖的静止表面的径向间隙（直径）不应小于3mm。2.密封端盖还应满足如下要求：a)除特殊要求外，密封端盖应加工好与螺栓相匹配的孔（不允许采用槽）；b)密封端盖和密封腔的内径或外径配合面应与轴对中，总偏心量应不大于0.125mm,见图15。其配合公差为H7/f7;c)为防止密封中的静止元件受到腔内压力而产生变形和移动，密封端盖应有不小于3mm厚的台肩，见图16。密封基本型式及参数密封基本型式及参数★3.安装在泵壳上的任何材料的设计应力值不能超过泵外壳材料的应力。4.应减少受压部件上螺纹孔的使用。为防止机壳发生泄漏，除了腐蚀裕量外，在光孔和内螺纹孔的周围和底部应留有至少螺栓名义直径的一半的金属厚度余量。5除细轴泵和多级泵（多级细长轴）外，密封腔端面跳动量应不大于0.5μm/mm,见图17。密封基本型式及参数★6.如果密封配有喉部衬套，衬套应设计成可以更换的，且保证其受到液体压力而不被推出。配合适当的冲洗方案，喉部衬套可以达到以下目的：a)升高或降低密封腔压力；b)隔离密封腔流体；c)控制进出密封腔的流量。★7.螺纹接口需用螺塞堵住，螺塞材料要与密封端盖的材料一致。在螺纹上应采用厌氧性的润滑剂／密封剂，以确保螺纹的气密性。考虑到对密封污染的问题，密封端盖接口处应慎用PTFE胶带、密封胶或抗磨合物。8所有的管路连接都应满足密封腔或密封端盖的水压试验要求。密封基本型式及参数★9.接触式湿式密封的密封端盖和密封腔的设计，应保证在泵启动和操作时可以通过管路系统进行自动排气。10.密封冲洗孔直径应不小于5mm。11.当轴套直径小于50mm时，固定节流衬套与轴（轴套）间的的最大径向（直径）间隙应不大于0.7mm,直径每增大25mm,其最大径向间隙在原基础上增加0.127mm。12.浮动石墨节流衬套与轴（轴套）间的径向间隙（直径）应符合表3的规定。密封腔和密封端盖的要求就介绍到这里。密封基本型式及参数★13.如有特殊要求，密封腔可安装加热夹套或加热元件。14.密封端盖、密封腔和泵壳之间连接处应采用承压辅助密封圈以防止泄漏，并采用金属与金属接触的连接方式以保证密封端面相对于轴的垂直度，如图18所示。15.对于高温或易挥发介质工况，如机械密封补偿机构为旋转式结构时，宜采用分布式冲洗方式。密封基本型式及参数★集装式密封的轴套的要求1.轴套一端与泵轴之间应设置密封，密封轴套组件应伸出密封端盖的外端面。2.轴与轴套的径向配合公差为F7/h6。3.轴套需要有一个（或多个）轴肩，以定位旋转补偿部件。4.轴与轴套间的密封宜采用O形橡胶圈或柔性石墨环，金属密封容易损坏轴，并且拆卸困难，通常不推荐使用。5.轴与轴套间的O形密封圈要安装在靠近叶轮的一端。对于O形密封圈需要穿过轴上螺纹的情况，螺纹外径与O形密封圈内径的径向（直径）间隙最小为1.6mm,直径的过渡段处要倒圆或倒角（见5.1.7)以避免损坏O形密封圈。6.在轴套最薄截面处，轴套的最小径向厚度为2.5mm。轴套外表面开设用于安装紧定螺钉的凹孔时，其深度应不大于0.5mm,轴套上安装紧定螺钉部分的最小厚度应符合表4的规定。密封基本型式及参数★7.轴套外径与轴配合内孔的同轴度应满足GB/T1184—1996的7级精度。8.轴套应尽量设计成整体结构。对于布置2和布置3的集装式密封，为了方便密封元件的组装，也可设置一个辅助轴套，辅助轴套应采用轴肩与轴套轴向定位，并通过紧定螺钉传动，辅助轴套应和轴套同心安装，并不得超出轴套，如图19所示。9.驱动环紧定螺钉不能通过轴套与轴有间隙的非配合表面。★10.除采用紧定螺钉外，也可采用其他装置进行轴向定位或驱动轴套。例如胀紧联接套（见图20)和安装在轴槽内的分半紧固环（见图21)。集装式密封的轴套的要求就到这里。密封基本型式及参数★非补偿密封环的要求1.防转机构的设计应考虑到尽量减小密封面的变形。除非低压工况，不应采用夹持端面的方法来防止非补偿密封环转动，如图22所示。密封基本型式及参数★弹簧的要求1.在介质粘度高、含有固体颗粒、易结晶或强腐蚀的工况下，与介质接触的弹簧宜采用单弹簧结构。2.机械密封轴向尺寸需要设计紧凑的场合宜采用多弹簧结构。3.轴径大于70mm时，宜采用多弹簧结构。密封基本型式及参数★釜用机械密封要求1.釜用机械密封优先采用带轴承集装式结构。2.外流式釜用机械密封应设润滑液槽，以便润滑密封端面，提高密封效果。3.集装式机械密封的轴套应伸出密封端盖，其定位方式采用紧定螺钉或胀紧联接套（见图20），伸出尺寸应满足定位要求。4.对易燃、易爆、有毒介质，应采用双端面机械密封。当安装密封部位的轴向尺寸较短时，宜采用径向双端面结构。5.高压机械密封应选用双端面或多端面结构。密封基本型式及参数6.搅拌轴的径向跳动应不大于／100（d为搅拌轴径）mm，搅拌轴与密封安装法兰平面的垂直度应不大于／120，轴向窜动量应不大于0.5mm。7.当搅拌轴偏摆量或窜动量较大时，应采用带轴承的密封结构。8.搅拌轴顶部插入式釜用机械密封，密封结构中增加轴承后搅拌轴偏摆或窜动仍较大时，应增设中间轴承或金底支撑。9.搅拌轴侧入式釜用机械密封，应采用双端面密封，在高温及温度变化较大的工况，应在密封壳体外设置补偿装置。10.搅拌轴底部插入式釜用机械密封，应采用双端面密封。当要求在不排除金内物料情况下更换机械密封时，密封结构中应带有停车阻断物料泄漏的隔离密封。釜用机械密封的要求就到这里。密封基本型式及参数★关于机械密封的计算，大家课后查询GB33509标准，仔细了解每个符号的意义。能够计算密封比压、摩擦扭矩、弹簧比压、密封比压、冲洗流量等。密封基本型式及参数★材料要求首先是摩擦副组对材料1.耐清水、油及其他弱腐蚀性介质的机械密封宜采用硬对软密封面材料组对，常用组对材料有碳化硅对碳石墨、碳化钨对碳石墨等。2.耐固体颗粒介质、高粘度介质的机械密封，宜采用硬对硬密封面材料组对，常用组对材料有碳化硅对碳化硅、碳化硅对碳化钨、碳化钨对碳化钨等。3.耐强腐蚀性介质的机械密封，宜采用硬对软密封面材料组对，常用组对材料有氧化铝陶瓷对填充聚四氣乙烯、氮化硅对碳石墨、碳化钨对碳石墨（碱类）、碳化硅对碳石墨等。密封基本型式及参数★然后是密封轴套的要求除非另有指定，密封轴套应采用不锈钢材料。弹簧的要求1清水、油类及一般性介质，宜采用铬钢、铬钼钢等；2腐蚀性介质，宜采用铬钼钢、铭镇钥钢、高镇合金、哈氏合金等。4金属波纹管金属波纹管常用材料有哈氏合金、高镇合金、沉淀硬化型不锈钢、铁合金等，在-40℃~176℃时，推荐采用NS3304(C-276),在-40℃~400℃时，推荐采用CH4169(Inconel718)。密封基本型式及参数★★辅助密封圈的要求1.水、油及一般性介质，宜采用丁睛橡胶、氯丁橡胶、氢化丁睛橡胶等。2.酸性介质，宜采用聚四氣乙烯、氣塑料包覆橡胶、氣橡胶、乙丙橡胶、全氣化橡胶等。3.碱性介质，宜采用聚四氣乙烯、乙丙橡胶、全氣化橡胶等。4烃类介质，宜采用氣橡胶、丁睛橡胶、全氣化橡胶、柔性石墨等。5.溶剂类介质，宜采用聚四氣乙烯、柔性石墨、氣塑料包覆橡胶、全氣化橡胶等。6.6其他金属结构件除非另有规定，清水、油类及一般性介质，宜采用铭钢，铭镇钢等，腐蚀性介质宜采用铬钼钢，铬镍钢，高镍