机械密封综合知识

机械密封综合知识第一章机械密封的定义和工作原理一、机械密封的定义和工作原理机械密封又称端面密封，其至少有一对垂直于旋转轴线的端面，该端面在流体压力及补偿机械弹力的作用下，加之辅助密封的配合，与另一端面保持贴合并相对滑动，从而构成防止流体泄漏的密封装置。由于两个密封端面的紧密贴合，使密封端面之间的交界（密封界面）形成一微小间隙，当有压介质通过此间隙时，形成极薄的液膜，造成阻力，阻止介质的泄漏，又使端面得以润滑，这层液体膜具有流体动压力与静压力，起着润滑和平衡压力的作用。第二章、机械密封的组成一、机械密封的组成1、由静环和动环组成的摩擦副2、弹力补偿机构3、辅助密封圈4、传动机构5、其它零部件组成第三章、机械密封的分类机械密封作为一种高精度的通用部件，由于其工作环境和结构形式的不同，具有多种分类：一、按应用的主机分类:1、泵用机械密封2、釜用机械密封3、风机用机械密封4、船用机械密封5、内燃机冷却水泵用机械密封6、其他主机用机械密封二、按作用原理和机构分类1、单端面和双端面机械密封2、平衡式、部分平衡式、过平衡式、非平衡式机械密封3、内装式和外装式机械密封4、单弹簧式和多弹簧式机械密封5、内流式和外流式机械密封6、流体静压式和流体动压式机械密封7、金属波纹管、聚四氟乙烯波纹管和橡胶波纹管型机械密封8、分离式和集装式机械密封三、按使用工况和参数分类1、按密封强温度范围适用性分A、高温机械密封：密封腔温度大于150℃B、中温机械密封：密封腔温度在80~150℃C、普温机械密封：密封腔温度在-20~80℃D、低温机械密封：密封腔温度低于-20℃2、按密封压力程度分A、超高压机械密封：密封腔压力大于15MPaB、高压机械密封：密封腔压力为3~15MPaC、中压机械密封：密封腔压力为1~3MPaD、低压机械密封：密封腔压力为常压~1MPaE、真空机械密封：密封腔压力为负压3、按使用密封端面线速度程度分A、超高速机械密封：密封端面平均线速度大于100m/sB、高速机械密封：密封端面平均线速度大于25~100m/sC、一般速度机械密封：密封端面平均线速度小于25m/s四、按参数和轴径分类1、重型机械密封——满足下列参数和轴径之一的机械密封：A、密封腔压力大于3MPaB、密封腔温度小于-20℃和大于150℃C、密封端面平均线速度大于25m/sD、密封轴径大于120mm2、轻型机械密封——满足下列参数和轴径的机械密封A、密封腔压力小于0.5MPaB、密封腔温度大于0℃和小于80℃C、密封端面平均线速度小于10m/sD、密封轴径不大于40mm3、中型机械密封——通常指不满足重型和轻型机械密封条件的机械密封第四章、机械密封的选择在化工、石油、合成橡胶、化学纤维……工艺流程中，各种介质（包括液体和气体）的工作参数是十分复杂的，必须根据具体的使用条件和密封要求的严格程度，合理地选择机械密封的结构型式和密封元件材料，这样才能最大限度地发挥机械密封的特点，得到长期稳定、安全可靠的密封性能。如选型不当就会造成密封性能不良、寿命极短或者密封失效。因而在选用机械密封时，请详细填写设备工况信息表，以便技术专家做出最佳的选型。第五章、机械密封对设备的技术要求机械密封为高精密部件，它的使用对工作主机有着较高的技术要求，在一定的许用条件下，才能发挥出机械密封优良的密封性能，所以主机性能应符合以下技术要求：1、安装机械密封部位之轴（或轴套）的外径尺寸公差为H62、轴（或轴套）表面光洁度Ra3.2μm3、轴（或轴套）径向跳动：轴（或轴套）的外径径向跳动公差20—50mm≤0.04mm55—100mm≤0.06mm4、机械密封转轴工作时，与其腔体端面轴向位移不得超过±0.5mm。5、密封腔和压盖结合定位端面对轴（或轴套）中心线垂直度允差:轴（或轴套）的外径垂直度允差20—50mm≤0.04mm55—100mm≤0.06mm6、在转速为3000r/min时，叶轮的静平衡不平衡量为：叶轮外径，mm≤200201～300301～400401～500不平衡量，g.cm358107、当单级泵的叶轮直径超过300mm或多级泵的叶轮直径超过250mm时，应进行转子的动平衡校验。8、对于弹性柱销式及其它用铸铁制造的联轴器，当直径超过φ125㎜或总长度超过300㎜时应进行动平衡校验。9、泵轴（或轴套）与电机的同心度：电机单独运转时其幅度不超过0.03㎜工作温度下泵与电机的同心度，轴向0.08㎜径向0.10㎜立式泵采用的刚性联轴器同心度，轴向0.04㎜径向0.05㎜10、泵运转时双振恒值最大不超过0.06㎜。11、缓冲环（静环密封圈）接触的压盖内表面光洁度Ra不低于1.6。12、静环尾部之防转槽与防转销顶部，安装后应保持有轴向间隙，以防止缓冲环失效。13、为保证机械密封的正常运转，一般应采取冷却和冲洗措施。第六章、机械密封的冷却和冲洗机械密封的冷却1、单端面机械密封①介质温度在80℃以下时，应在冷却槽内加油、水等干净液体进行冷却。②介质温度高于80℃时，应在冷却槽内壁增加对称二个接管进行循环冷却。2、双端面机械密封：①介质温度小于180℃时要采用夹套进行冷却。②介质温度大于180℃小于350℃时应设置高位水箱，采用高位水箱夹套进行冷却。3、强腐蚀介质的机械密封应用辅助设备输入干净的液体（其压力应比釜内压力大0.05-0.1MPa）进行循环冷却。第七章、机械密封的安装使用说明依据实际使用工况，正确选择机械密封的结构形式和密封材料后，机械密封的正确安装和使用，也是保证其长期稳定安全可靠工作的关键。下面简单地介绍一下安装使用注意事项，仅供参考。一、机械密封的安装1、检查进行安装的机械密封的型号、规格是否无误。2、检查安装机械密封部位的轴（或轴套）的径向跳动允差3、检查轴（或轴套）的表面光洁度和外径尺寸公差4、检查密封腔和压盖结合定位端面对轴（或轴套）中心线垂直度允差5、检查安装动环密封圈的轴（或轴套）的端部，安装机械密封的壳体孔的端部结构之倒角和光洁度6、检查机械密封之转轴工作时的轴向位移量7、各种工况条件均符合要求后，方可安装，如有不合格项应进行设备调校以符合规定8、安装机械密封过程中，应保持清洁，不允许用工具敲打密封元件，以防损伤和破坏9、安装时，动、静环表面应涂上一层清洁的机油和透平油。辅助密封圈（包括动环密封圈和静环密封圈）安装前也需涂一层清洁的机油或透平油，以保证安装顺利。二、机械密封安装时注意事项：a、避免安装中产生安装偏差（1）上紧压前应在联轴器找正后进行，螺栓应均匀上紧，防止压盖端面偏斜，用塞尺检查各点，其误差不大于0.05毫米（2）检查压盖与轴或轴套外径的配合间隙（即同心度），四周要均匀，用塞尺检查各点允差不大于0.02毫米。b、弹簧压缩量要按规定进行，不允许有过大或过小现象，要求误差在2.00毫米以内。过大会增加端面比压，加速端面的磨损。过小会造成比压不足而不能起到密封作用。c、动环安装后应保证能在轴上灵活移动，动环压向弹簧后应能自动弹回来。三、机械密封的使用1、主机起动前，需检查机械密封的附设装置，冷却润滑系统是否完善畅通。2、起动前应清洗冲洗管线，以防杂质进入密封腔内。3、用手盘动联轴节，检查轴是否轻松旋转，如果盘动不顺畅或吃力，需检查有关安装尺寸是否正确。4、正常开车前，需进行静压试验，检查机械密封之端面、密封圈处和密封端盖处之密封效果，如有问题，逐个检查解决。5、主机起动前，应保持密封腔内充满液体或被密封介质，如有单独冷却系统应以起动，冷却水系统亦须开始流通。6、正常使用前，先进行常压运转，观察密封部位的温升是否正常，是否有泄漏现象。如有轻微泄漏，可以跑合一段时间，使端面贴合得更加均匀，至泄漏量逐渐减少到正常为止。如运转1—3小时，泄漏量仍不减少，则需停车检查。7、正常工况运转，升压升温可分别缓慢进行，并注意端面的温升和泄漏情况，如一切正常，说明即可投入生产使用。8、停车时，应先停主机，后停冷却润滑系统。