填料密封小论文
离心泵软填料密封问题的分析与对策
1引言为了提高软填料密封的寿命,应当从软填料密封的结构设计上做提高,此外还应当从软填料密封失效原因分析入手,有针对性地加以对策。
离心泵具有耐久、密封的特点,因其性能优异,在机械工业中很受重视。
但是,离心泵的软填料密封会失效,这一问题却较为常见,影响了它的使用。
那么,究竟离心泵的软填料密封为什么会失效,如何改进和提高使用寿命,是本文要探讨的重点。
2离心泵的软填料密封结构图1为软填料密封的结构形式。
其中图a)为一般软填料密封,结构较为简单可靠。
泵轴做旋转运动,轴的表面与静止状态的软填料密封环形成滑动摩擦,剧烈的摩擦会使软填料密封环的寿命大大降低。
为了提高该种密封结构中软填料密封环的使用寿命,又改进出图b)的带水封环的软填料密封结构,该结构是在前述的一般软填料密封结构的基础上增加了水封环2和轴套3。
由于有了水封环,在轴套与软填料密封环之间形成一薄层水膜,可使轴套与软填料密封环之间的剧烈滑动摩擦大大降低,有效提高软填料密封环的使用寿命。
当然,该结构虽然对降低轴套与软填料密封环之间的剧烈滑动摩擦有所裨益,但由于其水封环的封水量很小,水膜温度升高很快,消耗水环内存水,因此要不停地往密封水环内添水,还是感觉有所不足。
于是,在此基础上,又发展出图c),带冷却室的软填料密封结构。
实际上,该结构是在图b)基础上的改进,将水环扩大,变为一个大体积的“空腔”,然后让该腔内的冷却介质形成循环,更有利于软填料密封环在较低温度下工作,从而提高其使用寿命。
123a b c图1软填料密封的结构形式上述三种密封结构都少不了轴向的压紧调节装置,图a)、图b)的配置在左端,图c)配置在右端。
软填料装在填料箱内,轴向的压紧调节装置挤压软填料,产生轴向压缩变形,同时引起填料产生径向膨胀的趋势,而填料的膨胀又受到填料箱内壁与轴表面的阻碍作用,使其与两表面之间产生紧贴,间隙被填塞而达到密封。
适当的压紧力使轴与填料之间保持必要的液体润滑膜,可减少摩擦磨损,提高使用寿命。
浅谈离心清水泵填料密封设计的改进
浅谈离心清水泵填料密封设计的改进离心清水泵的填料密封不仅具有结构简单的特点,而且填料密封的拆装和维修十分方便,成本也十分低廉。
对于离心清水泵进行分析可以发现,填料密封不仅属于动密封的范畴,而且也是静密封的范畴。
一般在离心清水泵的密封填料中采用软填料的方式进行填料,最常用的软填料是油浸石棉盘根软填料。
但是离心清水泵的填料密封虽然具有极大的优越性,但是仍然存在密封性能较差等问题,另外对于功耗损失也相对较大,使用的寿命较短。
在这种传统密封填料存在不足的基础上,对于填料密封展开研究、分析填料密封机理的基础上,进行填料密封结构设计,希望能够对离心清水泵的填料密封进行改进设计,促进离心清水泵填料密封的发展。
本文的研究也是在本人实际工作中对于离心清水泵接触中提出的,具有重要的现实意义。
1 离心清水泵填料密封基本结构及原理解析1.1 离心清水泵填料密封基本结构通过图1中离心水泵填料密封的基本结构进行分析可以发现,这种结构是填料密封的典型结构。
其中(5)是填料箱,而填料主要是在填料箱中分布,然后利用压盖(6)和壓盖螺栓(7)进行处理,提供一个轴向预紧力,对于填料产生影响,让填料在轴向发生压缩变形,这样也引起填料径向作用,引起径膨胀,同时引起系列反应,和填料箱内部以及轴表面产生摩擦力,有利于这两个表面之间的结合,对于两个表面之间的间隙进行填塞,起到密封的作用。
对于填料密封进行分析可以发现,是录用填料变形时产生的径向力来实现轴和填料箱内壁表面的结合,有效实现填料密封,保证密封的质量。
1.2 离心清水泵填料密封原理解析对于离心清水泵的填料密封原理进行分析可以发现,填料箱中的填料和轴之间存在相对运动,由于相对运动和填料的特性必然会导致填料之间存在较小的间隙,这必然也会因为微小间隙作为主要泄露通道而造成泄露。
另外在进行加工的过程中,虽然尽可能降低轴表面的粗糙度,但是仍然存在一定粗糙度,造成轴表面和填料之间存在一定间隙,形成不规则的微小通道,当流体在流经轴表面会由于节流降压作用而产生“迷宫效应”。
填料密封原理
填料密封原理
填料密封原理是指通过将填料包裹在待密封的部件之间,利用填料之间的压缩产生有效的密封效果的一种密封方式。
填料密封原理的关键在于填料的选择和使用。
首先,填料的选材十分重要。
一般情况下,填料应具有一定的弹性,能够适应被填充部件之间的不平整表面,并能够紧密地填充之间的空隙。
同时,填料应具有一定的耐压性和耐腐蚀性,以保证密封效果的持久性。
其次,使用填料时需要进行适当的压缩。
通过施加一定的压力,填料可以被压紧,填充被密封部件之间的空隙,形成密封。
填料的压缩应该适度,过度的压缩可能导致填料变形或破坏,而不足的压缩则可能导致密封效果不佳。
填料密封原理的优点是能够适应各种不同形状和尺寸的密封部件,具有一定的适应性和可靠性。
此外,填料也可以用于密封高温、高压等特殊工况下的部件。
总之,填料密封原理通过选择合适的填料材料,并进行适当的压缩,实现有效的密封效果。
这种密封方式在工业和机械领域得到了广泛的应用。
填料密封范文
填料密封范文填料密封填料密封是一种常见的密封方式,广泛应用于化工、石油、制药、食品等工业领域。
它的主要功能是防止流体泄漏,并保证设备的正常运行。
本文将详细介绍填料密封的原理、分类、应用领域及常见问题。
一、填料密封的原理填料密封是利用填料的弹性和塑性来保持设备的密封状态。
填料作为密封材料,经过适当的压实后,能够填充在密封缝隙中,并形成密封界面,阻止流体的泄漏。
填料的弹性和塑性可以适应密封面的微小变形,从而保持压盖力的稳定性。
二、填料密封的分类根据填料的种类和用途,填料密封可以分为以下几种类型:1.石棉填料密封:石棉填料是最早被广泛应用的一种填料材料。
它具有耐磨、耐压、耐腐蚀等特点,但由于石棉本身的有害性,目前已逐渐被其他无害材料所取代。
2.聚四氟乙烯填料密封:聚四氟乙烯填料是填料密封中的一种常用材料。
它具有良好的耐腐蚀性、耐高温性和低摩擦系数,是一种优良的密封材料。
3.螺纹填料密封:螺纹填料密封通常用于管道和容器的连接处。
通过螺纹的旋紧和填料的填充,可以实现密封的效果。
4.涂层填料密封:涂层填料密封是将填料材料涂覆在被密封的表面上,以实现密封效果。
常用的涂层填料材料有橡胶、聚合物等,具有良好的耐腐蚀性和密封性。
三、填料密封的应用领域填料密封广泛应用于各个行业的设备中,特别是一些流体传输设备和容器。
以下是一些常见的应用领域:1.化工行业:填料密封常用于各类化工设备中,如反应釜、储罐、管道等。
它能够有效地保持化工设备的密封性,防止化学物质的泄漏,确保生产过程的安全。
2.石油行业:石油管道和储罐中使用填料密封,可以防止石油及其衍生物的泄漏,保持设备的正常运行。
3.制药行业:制药设备中常用填料密封,以确保药品的纯净度和安全性。
4.食品行业:食品加工设备中使用填料密封,可以防止食品中的营养成分流失,确保食品的品质。
四、填料密封常见问题及解决方法1.泄漏:填料密封在长时间使用后,由于填料弹性降低或填料材料老化,可能会导致泄漏。
小论文:论提高填料使用寿命的冷却措施
论提高填料使用寿命的冷却措施摘要:本文阐述往复式压縮机用填料密封机理、结构、冷却方式并推荐填料泄漏的数学表达式;纵观填料型式的沿革,构思出填料冷却结构的新创意。
以达到提高其可靠性目的。
关键词:填料、结构型式、冷却方式、可靠性,1引言图0一1所示填料在往复式压缩机型号的位置及作用。
填料是阻止气缸内气体自活塞杆与气缸之间泄露的组件。
对填料的基本要求是密封性能良好、并耐用。
填料的密封原理:是利用阻塞和节流两种作用的组合;是动密封。
填料元件由内缘和活塞杆相配合阻塞气流轴向泄露。
填料与活塞杆表面的接触处,应有初始力,此力由填料外缘弹簧紧箍着,在工作过程中,填料的外缘面上有从气缸泄露来的有压介质作用,从而给活塞杆表面产生压力。
填料的结构分为:它紧式和自紧式;即它紧式填料当磨损后,需人工拧紧压板,使其再次贴紧活塞杆;自紧式填料磨损后能自动补偿。
填料主要有平面(图二)和锥面(图三)两类,前者多用于低、中压压缩机;图二图三后者用于高压压缩机。
笔下简述平面填料密封机理,平面填料是由两块平面元件构成,其与填料盒组成一组密封组件,气缸一侧的一块由三瓣组成,背离气缸一块由六瓣组成,每一块外缘绕有螺旋弹簧,仅起预紧的作用,三瓣缚于活塞杆上时切口仍留有间隙,三瓣的径向切口需与六瓣的切口相错开,利用三瓣的填料从轴向挡住六瓣的径向切口,阻止气体轴向的泄露。
六瓣填料元件径向切口,由三个月牙型的瓣所盖住,以阻止气体沿径向泄露,三、六瓣的径向切口都具有一定的间隙,以便內缘磨损后能自动补偿。
2.数学表达式:填料泄漏量可用下式表示:V≈2600δ2.d.∆p/µ L(cm3/sec)式中:δ- 密封件内表面与活塞杆的径向间隙(cm)d - 活塞杆直径(cm)∆p –密封件前后气体压力差(kg/ cm2)µ - 气体的动力粘度系数(kg- sec /m2)L –密封件长度上式表明:(1)填料的泄漏量与δ2成正比例,δ值是影响气体泄露的主要因素。
水泵填料密封改造
水泵填料密封改造随着工业技术的发展,水泵在各个领域中的应用越来越广泛。
然而,水泵的密封问题一直是工程师们头疼的难题。
传统的填料密封方式存在着泄漏、磨损和维护困难等问题,为了解决这些问题,进行水泵填料密封的改造已成为一种必然趋势。
一、填料密封的原理填料密封是通过在转子与定子之间填充柔性填料,形成一道密封层,阻止介质泄漏的一种密封方式。
填料密封的原理是利用填料的弹性来保持一定的压力,从而达到密封的效果。
二、传统填料密封存在的问题1. 泄漏问题:传统填料密封由于填料与转子之间难以实现完全的密封,导致泄漏现象普遍存在。
泄漏不仅会造成能源浪费,还可能对环境造成污染。
2. 磨损问题:由于填料与转子之间存在摩擦,长期使用会导致填料磨损严重,进而影响密封效果,甚至造成设备故障。
3. 维护困难:传统填料密封需要定期更换填料,维护工作量大,且需要停机维修,给生产带来不便。
三、填料密封改造的解决方案为了解决传统填料密封存在的问题,工程师们提出了一系列的改造方案,以提高水泵的填料密封性能。
1. 选择合适的填料材料:改造时应选择具有良好耐磨性和耐化学腐蚀性的填料材料,如聚四氟乙烯填料、碳纤维填料等,以提高填料的密封性能和使用寿命。
2. 优化填料密封结构:改造时可以通过优化填料密封结构,增加填料的接触面积和密封压力,从而提高密封效果。
3. 采用润滑剂:在填料与转子接触的表面涂覆一层润滑剂,可以减少填料的摩擦阻力,提高填料的耐磨性和密封性能。
4. 增加冲洗装置:在填料密封的改造中,可以增加冲洗装置,通过冲洗填料的方式,减少填料与转子之间的摩擦,延长填料的使用寿命。
四、填料密封改造的效果填料密封改造后,水泵的密封性能得到了明显提高。
1. 泄漏问题得到了解决:改造后的填料密封能够有效阻止介质泄漏,减少了能源的浪费,对环境也起到了保护作用。
2. 磨损问题得到了缓解:改造后的填料密封材料具有良好的耐磨性,能够有效减少填料与转子之间的摩擦,延长了填料的使用寿命。
填料密封
2)有足够的化学稳定性,不污染介质,填料不被介质泡胀,填料中的侵渍剂不被介质溶解,填料本身不腐蚀密封面。
3)自润滑性能良好,耐磨,摩擦因数小。
4)轴存在少量偏心时,填料应有足够的浮动弹性。
5)制造简单,填装方便。填料的种类很多,可以从其功用方面、构造方面和材料方面分类,最常用的有下面四类:绞合填料、编结填料、塑性填料、金属填料。
4.5填料的选择
选择填料时,应考虑:机器的种类、介质的物理、化学特性、工作温度和工作压力,以及运动速度等,其中尤以介质的腐蚀性(以pH值表示),pH值及使用温度为最重要。
4.6填料的合理装填
填料的合理装填应按下列步骤进行:
1)清理填料腔,检查轴表面是否有划伤、毛刺等现象。
2)用百分表检查轴在密封部位的径向跳动量,其公差应在允许范围内。
4.4碳纤维填料
碳纤维填料是一种新型填料。其优异的自润滑性能、耐高、低温性能和耐化学品性能引起人们的极大的注意,而且作为压缩填料的弹性和柔软性也极为良好,其缺点仅在于有渗透泄露,但侵渍聚四氟乙烯或其他粘接剂之后可以防止。目前其成本较高,但随着碳纤维的发展,其成本定会下降,因此,碳纤维填料是一种最为理想和最有希望的填料。`
填料密封
填料蜜密封是一种最古老的密封方式,在中国已有上千年的历史。它最早以棉、麻的纤维填塞在泄露通道内来阻止液流泄露,主要用作提水机械的密封。
填料密封主要用作动密封。它广泛用作离心泵、压缩机、真空泵、搅拌机和船舶螺旋桨的转轴密封,往复式压缩机、制冷机的往复运动轴封,以及各种阀门阀杆的旋动密封等。为了适应上述设备的工作条件,填料密封必需具备下列条件:
4.1绞合填料和编结填料
填料密封技术范文
填料密封技术范文填料密封技术是一种常用的密封技术,用于防止液体或气体从管道或设备的接口处泄漏。
它是一种简单、有效和经济的密封方法,被广泛应用于化学工业、石油化工、能源、环保、医药等领域。
在本文档中,将介绍填料密封技术的原理、分类、应用以及优缺点等方面的内容,以帮助读者更全面地了解这一技术。
一、填料密封技术的原理填料密封是通过填料将管道或设备的接口处填充,从而形成密封的间隙,防止介质泄漏或环境空气进入。
填料通常是由柔性材料制成,如塑料、橡胶、聚四氟乙烯等,并具有一定的压缩性和回弹性。
在装配填料时,可以使用手工或机械工具将其填充到接口处,然后通过压紧或预加载的方式使其保持紧密的状态。
二、填料密封技术的分类1.圆形填料密封:将填料固定在接口处形成圆形密封环,常用于管道连接处的密封。
2.方形填料密封:将填料固定在接口的四周,形成方形密封结构,常用于阀门和泵的密封。
3.沟槽填料密封:将填料填充到接口的沟槽中,形成密封结构,常用于复杂形状的接口处的密封。
三、填料密封技术的应用1.化学工业:用于化学反应器、贮罐、管道等的密封,防止介质泄漏和环境污染。
2.石油化工:用于石油管道、储罐、阀门等的密封,保证系统的安全和稳定运行。
3.能源:用于核电站、火电厂、风力发电等设备的密封,确保能源的产生和传输过程中不发生泄漏。
4.环保:用于废水处理、废气处理设备的密封,防止污染物的泄漏对环境造成影响。
5.医药:用于制药设备、实验室仪器的密封,确保生产和实验过程的洁净和安全。
四、填料密封技术的优缺点1.成本低廉:填料材料价格相对较低,并且安装维护成本也较低。
2.适应性强:填料密封技术适用于各类介质和环境,且可以适应一定的压力和温度范围。
3.维修方便:如果填料泄漏或老化,可以通过重新填充或更换填料来修复密封。
4.适用于不同接口形状:填料密封技术可以适用于各类接口形状和尺寸,具有很大的灵活性。
然而,填料密封技术也存在一些缺点:1.泄漏风险:填料密封技术无法完全消除泄漏风险,尤其是在高温、高压或腐蚀介质的条件下。
水泵论文
甘肃省技师高级技师综合评审论文论文题目:水泵软填料密封问题的分析与改进*名:***身份证号:6227241919720410031x准考证号:1211242700106100009所在单位:华亭煤业集团净石沟煤矿报考职业:钳工报考级别:技师水泵软填料密封问题的分析与改进姓名:李金华单位:华亭煤业集团有限责任公司净石沟煤矿摘要:传统的水泵密封是使用软填料作为密封材料的,其结构在使用的过程中存在着易磨损、密封稳定性差等问题,极度影响供水效率。
本文着重针对这些问题进行分析,并采取高效的改进措施逐一进行论述。
过去经常使用的水泵填料是普通浸油麻丝软盘根,经常损坏,这种盘根,使用寿命不到800小时,经常维修和更换,不仅使工作带来压力,更重要使水泵出现漏气、漏水,造成叶轮严重气蚀,影响了正常供水,为此,对盘根损坏的问题进行了分析,提出了改进措施。
水泵具有不同的用途,而在矿井生产中它的用途主要有输送井下废弃的污水,控制井下污水的流量与扬程的范围。
井下人员的安全和矿井的正常生产需要矿井排水,水泵及时把水排至地面,因而水泵在矿井生产中的重要性也不容忽视。
一、软填料密封的基本结构及其密封原理软填料装在填料箱内,压盖通过压盖螺栓轴向预紧力的作用使软填料产生轴向压缩变形,同时引起填料产生径向膨胀的趋势,而填料的膨胀又受到填料箱内壁与轴表面的阻碍作用,使其与两表面之间产生紧贴,间隙被填塞而达到密封。
即软填料是在变形时依靠合适的径向力紧贴轴和填料箱内壁表面,以保证可靠的密封。
图1 软填料密封1.底衬套2.软填料3.封液环4.封液入口5.填料箱6.压盖7.压盖螺栓A-软填料渗漏; B-靠箱壁侧泄漏; C-靠轴侧泄漏填与运动的轴之间因有相对运动,难免存在微小间隙而造成泄漏,此间隙即为主要泄漏通道。
填料装入填料箱内以后,当拧紧压盖螺栓时,柔性软填料受压盖的轴向压紧力作用产生弹塑性变形而沿径向扩展,对轴产生压紧力,并与轴紧密接触。
但由于加工等原因,轴表面总有一定的表面粗糙度,其与填料只能是部分贴合而部分未接触,这就形成了无数个不规则的微小迷宫。
浅谈循环水泵填料密封的改进
浅谈循环水泵填料密封的改进随着石油化工和密封技术的发展,对流体动密封的密封性和可靠性要求更高、更严,而水泵的填料(盘根)密封系统存在着泄漏、磨损轴套,使用寿命短和能耗大等问题,水泵的密封对整个设备运转来说起着重要的作用,如水泵的密封系统泄漏将会严重影响到设备的正常运转。
如何选择合适的水泵填料,减少泄漏率,降低成本呢?我车间有循环水泵8台,均采用普通盘根密封,经常出现泄漏,每年维护成本较大,我们利用5#,6# 循环水泵做试验,采用一种新型软填料(CMS-2000 ),通过多年来运行,确实做到了无泄漏,低维护量,并且能耗明显降低,取得了显著成效,现在我们在进一步探讨如何将此软填料推广运用到所有循环水泵上。
一、填料密封的工作机理在机械行业中填料密封主要用作动密封,常用作离心泵、压缩机、真空泵、搅拌机的转轴密封。
在填料密封的设计选择上,我们主要以机械设备的工作条件作为主要考虑因素。
选择填料时我们主要看是否具备这几个条件:有一定的塑性,在压紧力作用下能否产生一定的径向力并与紧密轴接触;是否有足够的化学稳定性,不污染介质,填料不被介质泡胀,填料中的浸渍剂不被介质溶解,填料本身不腐蚀密封面;填料是否自润滑性能良好,耐磨,摩擦系数小;轴存在少量偏移时,填料是否有足够的浮动弹性;制造是否简单、填装方便。
因此,我们需要经常对填料的压紧程度进行调节,使填料中的润滑剂在运行一段时间而有所流失之后,再挤出一些润滑剂,同时补偿填料因体积变化所造成的压紧力松弛。
当然这样经常挤压填料,最后将使浸渍剂枯竭,所以定期更换填料是必要的。
此外,为了维持液膜和带走摩擦热,有意让填料处有少量泄漏也是必要的。
二、盘根填料在水泵使用中存在的问题水泵的轴封一般采用油浸石棉盘根或油浸棉纱盘根。
油浸石棉盘根具有耐热性、柔软性好、强度高等优点,但它也有致命的缺点:编结后表面粗糙、摩擦系数大、有渗漏现象,另外使用久了浸入的润滑剂容易流失。
浸油棉纱盘根在水中长期浸泡会变得很硬,而且由于膨胀系数大,摩擦力较大。
高级技师论文——超高压压缩机填料密封失效分析及改进措施
高级技师考评专题技术总结(论文)题目:超高压压缩机填料密封失效分析及改进措施姓名:单位:工种:机泵维修钳工评价成绩:评价人姓名:评价人技术资格:超高压压缩机填料密封失效分析及改进措施摘要:本文通过对茂名乙烯1#高压聚乙烯装置C-4202二次压缩机的高压填料的密封结构.密封原理及密封失效的主要因素进行研究和分析,并提出解决方法和改进措施,以及在检修时的注意事项.有效延长了机组运行周期。
关键词:超高压压缩机填料密封失效分析改进措施概述:茂名石化公司化工分部1#高压聚乙烯装置C-4202二次压缩机是1#高压装置的核心关键设备,是由意大利新比隆公司(NUOVO PIGNONE)设计制造。
机组型号:8PK/2,设计压力269Mpa,属于超高压压缩机。
机组由四个一段缸和四个二段缸组成,共八个气缸。
分两段压缩,采用对置式结构。
主要参数表1:表1 机组主要参数参数设计值介质乙烯排气量 kg/n 57659电机功率 KW 10200转速 r/min 214一段入口温度℃ 40.6一段出口温度℃ 99二段入口温度℃ 38.9二段出口温度℃ 78一段吸气压力 MPa 24.24一段排气压力 MPa 120二段吸气压力 MPa 110二段排气压力 MPa 250该机组1996年8月投产,投产初期,二级气缸填料盘经常出现环向开裂,导致填料密封失效,后经专家系统和全面的分析研究并在实际中实践,填料盘开裂现象得到扼制.但由于填料盘磨损快,密封失效也经常发生,据统计2000到2004年因机组密封失效停车抢修次数就达到50次,平均每年达10次之多,给装置安、稳、长、满、优生产带来很大的影响。
1机组气缸的基本结构和填料密封结构及密封原理1.1机组气缸的基本结构如图1所示(以二段为例),由气缸座、气缸外套、气缸、填料函、气缸头、组合阀、气阀压盖等组成。
填料盘与气缸,气缸与吸排气组合阀之间的密封全部采用金属与金属直接接触密封,其密封面为平面,表面采用特殊研磨处理,确保密封可靠,其压紧力由六条螺栓经液压拉伸紧固。
填料密封材料范文
填料密封材料范文近年来,填料密封材料的应用越来越广泛。
填料密封材料是一种用于静态或动态密封的材料,在工业生产中起着至关重要的作用。
它能够有效防止介质泄漏,提高设备的密封性能和工作效率,保护环境安全。
以下将对填料密封材料的种类、特性和应用进行详细介绍。
填料密封材料主要分为有机填料和无机填料两大类。
有机填料主要由纤维素、润滑油、柔软剂等组成,具有良好的弹性和可塑性,适用于中低温、低压和小摩擦场合。
无机填料则根据其化学成分分为无机纤维填料、陶瓷填料和金属填料。
无机纤维填料由无机纤维制成,具有高温耐腐蚀性能,适用于高温、高压和大摩擦场合。
陶瓷填料由陶瓷粉末和粘结剂混合而成,具有良好的耐磨性和耐压性能,适用于高速旋转设备。
金属填料由金属线圈或金属片制成,具有良好的导热性和导电性能,适用于高温、高压和密封性要求严格的设备。
填料密封材料具有以下特点:首先,填料密封材料具有良好的密封性能。
它能够填补设备之间的缝隙,使介质无法泄漏,有效保护环境安全。
其次,填料密封材料具有良好的耐腐蚀性能。
它能够在各种腐蚀介质中长时间工作,不会因介质的影响而受损,提高设备的使用寿命。
再次,填料密封材料具有良好的耐磨性能。
它能够在高速、高压条件下长时间工作,不会因摩擦而磨损,保证设备的正常运行。
最后,填料密封材料具有良好的耐高温性能。
它能够在高温环境中长时间工作,不会因温度的升高而变形或失效,提高设备的稳定性和安全性。
填料密封材料广泛应用于石油化工、制药、电力、航空航天等行业。
在石油化工行业,填料密封材料被用于石油储罐、管道、泵阀等设备的密封。
它能够防止石油和化学物质泄漏,提高工作效率和生产安全。
在制药行业,填料密封材料被用于制药设备的密封。
它能够防止药物污染,保证药品质量和安全性。
在电力行业,填料密封材料被用于发电设备的密封。
它能够防止高温气体泄漏,提高设备的运行效率和安全性。
在航空航天行业,填料密封材料被用于航天器的密封。
它能够在极端环境中保持良好的密封性能,确保航天器的正常工作。
填料环密封原理范文
填料环密封原理范文填料环密封是一种常见的运动密封形式,它被广泛应用于各种旋转设备中,如泵、压缩机、搅拌器等。
它的作用是通过填料环内部的填料材料填充空隙,以实现设备的密封。
填料环密封的原理是利用填料材料的弹性和潮湿膨胀性质来填塞设备旋转轴与填料环之间的间隙,从而实现密封效果。
1.弹性填塞:填料环密封采用弹性的填料材料,如弹簧、波瓦等。
填料环的内径通常比设备旋转轴的外径稍小,当设备旋转时,填料环会受到轴的压力而收缩,从而填塞间隙,实现密封。
填料环的弹性可以在一定范围内适应轴和填料环的径向变化,保证密封的可靠性。
2.润滑和冷却:填料环密封中的填料材料通常具有良好的润滑性质,能够有效减小轴和填料环之间的摩擦,降低磨损。
填料环密封还可以通过输送冷却剂或冷却介质来保持填料材料的温度,从而防止填料过热引起损坏。
3.潮湿膨胀:填料环密封中填料材料常采用含有潮湿性质的纤维材料,如石棉、聚四氟乙烯等。
这些材料能够颗粒状的形态吸附填充空隙中的油脂和液体,并在受到液体浸湿时自动膨胀,从而增大填料环与设备轴之间的接触面积,提高密封性能。
4.自调节效应:填料环密封中填料材料的弹性和潮湿膨胀性质还使得其具有自动调节性能。
当填料环密封开始工作时,填料材料会自动调整其压缩状态,填充空隙并获得适当的预紧力。
当设备开始旋转时,填料环会受到轴的压力而进一步收缩,从而使填料材料更加紧密地填塞空隙,提高密封效果。
填料环密封的优点是简单可靠、适应性强、成本较低等,因此在工业运行中得到了广泛应用。
然而,填料环密封也存在一些不足之处,如密封性能相对较差、易泄漏、易磨损等问题。
为了解决这些问题,人们还不断进行填料环密封的改进和研发,推出了各种新型的填料材料和设计结构,以提高密封效果和使用寿命。
总之,填料环密封是一种常见的运动密封形式,通过填料材料的弹性和潮湿膨胀性质填塞设备旋转轴与填料环之间的间隙,实现设备的密封。
填料环密封的原理涉及到弹性填塞、润滑和冷却、潮湿膨胀和自调节效应等。
填料密封的原理
填料密封的原理嘿,朋友们!今天咱来唠唠填料密封的原理。
你说这填料密封啊,就像是给一个需要保护的地方围上了一圈可靠的“篱笆”。
想象一下,有个地方老是会有东西跑出来或者跑进去,咱就得想办法把它给拦住,填料密封就干的是这个事儿。
它的原理其实挺简单的。
就是用一些特殊的材料,就像柔软又有韧性的“卫士”,把需要密封的地方给填满、塞住。
这些填料就紧紧地挤在一起,形成一道严实的防线。
比如说家里的水管接口处吧,如果不密封好,那水不就到处乱喷啦!这时候就需要填料密封来发挥作用啦,把那些缝隙都堵得严严实实的,水就只能乖乖地在管子里流啦。
填料密封的好处可不少呢!它成本不高呀,比起那些复杂又昂贵的密封方法,它可接地气多了。
而且维护起来也相对容易,就好像你家里的东西坏了,修起来不麻烦一样。
那它是怎么做到密封的呢?就好比一群小伙伴手拉手站成一排,不给任何东西通过的机会。
填料就像这些小伙伴,紧紧地挨在一起,形成一道坚固的屏障。
再想想,要是没有填料密封,那得多糟糕啊!机器会漏油、漏水,那场面可就狼狈啦。
但有了它,一切都变得井井有条,安安稳稳的。
而且哦,填料密封还很灵活呢!它可以适应不同的形状和尺寸,不管是大的地方还是小的地方,它都能搞定。
这就像一个超级有弹性的“保护罩”,哪里需要它,它就能套在哪里。
在很多行业里,填料密封都发挥着重要的作用呢。
工厂里的各种设备、管道,都离不开它。
它就像一个默默无闻的英雄,在背后保障着一切的正常运转。
你说这填料密封是不是很神奇?它虽然看起来不起眼,但却有着大大的作用。
它让我们的生活和工作更加顺畅,让那些可能会出现的麻烦都被挡在了门外。
所以啊,可别小看了这填料密封,它可是我们生活和工作中的好帮手呢!没有它,还真不知道会乱成啥样呢!这就是填料密封的原理啦,简单又实用,是不是很有意思呀!。
填料密封安装技术研究及应用
填料密封安装技术研究及应用摘要:为确保填料密封的可靠性及长周期运行,通过对填料密封性能、密封原理的研究,结合检修过程中获得的经验,总结出一套合理的填料密封安装技术并加以应用。
关键词:填料密封;安装;滑阀1 前言填料密封又称压紧密封,是一种传统的接触式密封。
通过密封压盖轴向压紧填料,填料轴向压缩变形沿径向内外扩胀,从而产生径向力,使填料同时压紧在轴和填料函的表面上,阻止介质泄漏。
填料密封相对与其他机械密封而言,结构简单,更换比较方便。
填料密封的应用广泛,主要用于过程机械设备运动部分的密封,炼厂目前在往复式机泵、往复式压缩机以及阀门中应用较多,但填料密封在工作过程中,相对与机械密封来说运行周期较短、密封效果不佳。
本文通过对填料密封原理的介绍及安装技术的研究,极大提高了密封的可靠性和运转周期。
2 密封原理简介填料密封是通过填料受压缩变形产生的径向力来实现密封的,所以,介质压力与填料径向力的大小是影响泄漏的关键。
填料需要经过预紧,才能保证工作时的性能。
2.1 预紧状态当填料处于预紧状态,即介质压力为零时,填料的受力状态如图所示:图2—3 正常工作状态的填料图2—4 发生泄漏的填料示意图如图2—4所示。
通过示意图可以发现,填料函内部前段填料的密封作用完全失效,没有对泄漏的介质起到节流、降压的作用。
因此,选择合适的填料,并且填料密封压盖提供足够的轴向力,是保证填料密封性能的关键。
要保证每道填料密封的有效性,就需要满足填料与轴、填料与填料函受挤压产生的径向应力大于介质压力。
得出σg≥P·exp(βL)/K (式2—2)也就是说,轴向力只有满足式2—2的条件,才能保证密封的可靠性。
3 填料的磨损及安装改进方法3.1 磨损由于摩擦产生的磨损一个突出问题。
除了填料磨损外,转轴或往复运动的连杆也同样会发生磨损。
磨损与填料和轴的耐磨性、接触线速度、润滑、冷却及安装状况等较多因素有关。
由图2—2的填料径向分布图可以看出,填料对轴的压紧力自靠近压盖端到远离压盖端逐渐减少,与压盖直接相邻的1~2圈,其压紧力比平均压紧力要高很多,导致摩擦力增大。
调节阀填料密封的原理与实际应用
调节阀填料密封的原理与实际应用摘要:调节阀在石油化工中有着极为重要的地位和作用。
按照压缩填料密封原理,探讨了阀杆填料密封的不足之处,找出了阀杆填料密封的影响因素,并提出了预防措施。
关键词:调节阀;填料密封;阀杆引言在每年的阀门故障处理中,阀杆填料密封件的泄漏占相当大的比例。
阀杆填料密封泄漏导致介质泄漏。
易燃、易爆或有毒有害介质泄漏,易发生火灾、爆炸、中毒和人身伤害。
介质的外部泄漏污染环境,给人们带来健康、生命安全等方面的伤害。
泄漏对安全生产构成严重威胁,甚至引起装置计划外停车现象,严重制约企业经济效益的提升。
本文就此展开了分析。
1阀杆填料问题如果要让填料密封有所保证,就需要借助填料压盖的作用,使之加强对填料的预紧比压。
而针对摩擦系数以及填料高度都比较大的情形,也应该像这样进行。
这能够导致较大摩擦阻力,同时让阀杆与填料磨损的速度加快。
填料由于具备应力松弛特性,导致其径向比压以及压盖预紧比压都会因时间的变化而慢慢降低,从而使阀杆的填料密封失去效果。
所以,怎样依靠阀杆填料结构的改进来使填料压盖的周期与使用寿命得到合理调整是非常重要的问题。
现阶段,通常依靠弹簧加载来对填料应力松弛进行补偿。
当填料函装上填料以后,利用压盖螺丝来完成压紧操作。
而填料在进行轴向压缩时,因为弹性与塑性变形的缘故,也会出现径向力,从而让填料同阀杆、填料函壁等接触得比较紧密。
如果阀杆和填料处于相对运动的状态,则填料里面的润滑剂将会被挤出来并且形成油膜,让填料同阀杆间产生边界润滑的状态,从而使填料同阀杆磨损有效地减少。
而这类边界润滑的状态并不是很均匀,所以也叫做“轴承效应”。
填料同阀杆间存在着接触深度,当二者作相对运动的时候,就可能出现微小且不是很规则的间隙,让二者在接触深度方面存在着不规则“迷宫”情况。
这对介质的泄漏存在着一定的阻止作用,所以这种作用也被叫做“迷宫效应”。
当填料处于阀杆运动当中时,借助其回弹性与可塑性,使运动间隙被填补起来,从而让“迷宫效应”持续下去。
钳工技师论文 新型填料密封在水泵上的应用
新型填料密封在水泵上的应用马海勇云南铜业硫酸分厂摘要:分析了水泵常用的填料密封和机械密封轴封装置存在的缺点,介绍了一种新型的填料密封及其在水泵上的应用。
关键词:填料密封;机械密封;水泵泵的应用十分广泛,其旋转轴用密封是泵中关键的部件。
在离心泵的工作过程中,因离心泵的泵轴、叶轮是运动的,而泵壳是静止的。
这样,在旋转的叶轮压盖和静止的泵壳内壁会有环形间隙,高压流体便会由此间隙从叶轮出121漏到入121,导致泵的容积效率降低。
泵的密封性能是评价泵产品质量的一个主要指标。
常用的轴封装置有填料密封和机械密封2种。
1 填料密封1.1 填料密封原理图1 离心泵轴封的传统填料密封结构图填料密封主要由与泵壳连在一起的填料函壳、软填料、填料压盖等组成。
常用盘根填料密封是通过盘根压盖施于轴向压力,使得盘根径向产生扩张压力,并紧紧包在轴套上,从而形成密封。
在盘根之间有一分水环与泵壳体相通,用于通入冷却水。
其作用有:一是冷却盘根和轴套,防止盘根因摩擦发热而烧损;二是一定程度上起到以水润滑的作用。
如图1所示为某325H一19型循环水泵轴封系统的传统填料密封结构示意图。
1.2 填料密封的缺点(1)填料密封的贴紧接触力来源于压盖对填料的轴向压力而使填料产生径向扩张力,造成填料与轴套之间形成较大的摩擦,因而需要经常更换磨损的轴套。
(2)需要损耗10%~15%的轴功率来克服轴套与填料之间的摩擦力而实现密封。
(3)填料密封的泄漏极易使泄液进入轴承箱,造成轴承的损坏。
(4)填料密封在使用过程中,由于填料经常处于非正常的使用状态,加剧了填料磨损和轴套的损坏,使得填料密封的使用处于恶性循环。
(5)为了将填料与轴或轴套之间的摩擦热带走,必须有定量的泄漏,造成冷却水的流失。
总之,填料密封的优点是简单易行,缺点是维修工作量大,功率的损失也较大,且由于它总是有一定的泄漏,故不适用于输送易燃、易爆、有毒和贵重液体。
2 机械密封机械密封亦称端面密封,是常用的一种密封方式,其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外弹力的作用下,依赖辅助密封的配合与另一端保持贴合,并相对滑动,从而防止流体泄漏。
填料密封小论文
填料密封小论文目录摘要............................................................ - 2 - 关键词:软填料密封硬填料密封密封机理泄漏开口环............ - 2 - Abstract........................................................ - 2 - 一、填料密封定义................................................ - 3 -二、密封原理.................................................... - 3 -三、应用范围.................................................... - 5 -四、分类........................................................ - 5 -4.1软填料密封............................................... - 5 -4.1.1 流体通过软填料密封泄漏的机理分析................... - 6 -4.1.2软填料密封的密封机理分析 ........................... - 8 -4.1.3软密封填料 ........................................ - 10 -4.1.4软填料密封在密封行业的应用 ........................ - 13 -4.2 硬填料密封 ............................................. - 16 -五、填料密封新技术............................................. - 18 -5.1传统硬铬镀层的替代 ..................................... - 18 -5.2 CMS2000密封系统 ....................................... - 18 -5.3 JamPak密封箱系统 ...................................... - 19 -六、总结....................................................... - 20 - 参考文献 ...................................................... - 21 - - 1 -填料密封摘要填料密封依其采用的密封填料形式分成软填料密封和硬填料密封,后者主要用于高压、高温、高速下工作的机器或设备。
填料密封论文
中国矿业大学2012级本科生课程作业课程名称过程装备密封技术学生姓名曹凯淇学生学号06122720所在班级过控12-2班完成时间2015/11/3中国矿业大学化工学院2015.11.3填料密封机理及其应用的研究曹凯淇(中国矿业大学化工学院江苏徐州 221116)摘要:通过对填料密封的密封机理分析,及对被密封流体通过填料密封的泄漏机理分析和研究,列举了相关的泄漏模型,澄清了有关填料密封的一些模糊认识, 总结出填料密封使用时的注意事项,从而对填料密封的研究和使用提出了建设性意见。
关键词:填料密封;工作机理;密封机理;研究1 引言填料密封是用填料填塞泄漏通道阻止泄漏的一种密封形式,该密封是一种较为原始的接触式密封,因其结构简单,更换简便,装配及维修方便,成本低廉而广泛应用于石油工业、石油化学工业、造纸工业等。
近几年,许多从事填料密封的研究工作者,在密封的机理以及结构研究上做了大量的工作,使得填料密封的结构更为科学合理,本文就是在现有的基础上对填料密封进行的分析与总结。
图1 填料密封示意图2填料密封的密封机理填料密封是将富有压缩性和回弹性的填料放入机体的填料箱内,依靠压盖的轴向压紧力转化为径向密封,从而起到密封作用。
径向接触力随着压盖的拧紧而增大,也就是提高了填料与轴的动密封和填料与填料箱内壁的静密封。
这种径向接触力的大小沿轴线方向并非处处相等,而是离开压盖越远接触力越小,靠近填料箱里边甚至为零。
其径向压力和介质压力分布如图2所示,由图可看出:填料径向压力的分布由外端向内端递减,且由急剧递减到趋向平缓,而介质压力则由内端逐渐向外端递减。
当外端的介质压力为零时,则密封状态最佳(泄漏量为零);而当外端的介质压力大于零时,则泄漏量随着介质压力的增大而增大。
由上述分析可知:填料的径向压力的分布与介质的压力分布恰恰相反,内端介质压力最大,此处所需的密封力要大,但填料的径向压(紧)力却恰好为最小。
从图2还可以看出:介质压力曲线和填料压力曲线有一个交点A,在正常情况下,交点A的位置是相对稳定的,但实际上,图中两曲线的交点A是可变的,若介质的压力增大时,介质压力曲线将平行向右(外侧)移动,移动的结果可能造成轴封泄漏;为杜绝泄漏就要加大填料的径向压力,这样就使得填料压力曲线发生位移,通常是向左侧移动,移动的结果将使得A 点右侧的区域增,造成在此区域的填料压紧力过大,从而造成轴或轴套磨损严重。
专业论文
国家职业资格全国统一鉴定钳工论文(国家职业资格二级)论文题目:水泵软填料密封问题的分析与改进2水泵软填料密封问题的分析与改进张锦波东莞市东江水务有限公司摘要:传统的水泵密封是使用软填料作为密封材料的,其结构在使用的过程中存在着易磨损、密封稳定性差等问题,极度影响供水效率。
本文着重针对这些问题进行分析,并采取高效的改进措施逐一进行论述。
关键词:水泵密封、软填料、改进一、前言:我公司是广东最大自来水公司之一,在生产过程中,水泵填料的损坏是影响产量的主要关键问题,例如我水厂现有20台800S76B大型离心水泵,流量6300 m3/ h,扬程50m,过去使用的是普通浸油麻丝软盘根,经常损坏,这种盘根,使用寿命不到800小时,经常维修和更换,不仅使工作带来压力,更重要使水泵出现漏气、漏水,造成叶轮严重气蚀,影响了正常供水,为此,对盘根损坏的问题进行了分析,提出了改进措施。
二、软填料密封的基本结构及其密封原理:如下图1所示为一典型结构的软填料密封。
软填料装在填料箱内,压盖通过压盖螺栓轴向预紧力的作用使软填料产生轴向压缩变形,同时引起填料产生径向膨胀的趋势,而填料的膨胀又受到填料箱内壁与轴表面的阻碍作用,使其与两表面之间产生紧贴,间隙被填塞而达到密封。
即软填料是在变形时依靠合适的径3向力紧贴轴和填料箱内壁表面,以保证可靠的密封。
填料与运动的轴之间因有相对运动,难免存在微小间隙而造成泄漏,此间隙即为主要泄漏通道。
填料装入填料箱内以后,当拧紧压盖螺栓时,柔性软填料受压盖的轴向压紧力作用产生弹塑性变形而沿径向扩展,对轴产生压紧力,并与轴紧密接触。
但由于加工等原因,轴表面总有一定的表面粗糙度,其与填料只能是部分贴合而部分未接触,这就形成了无数个不规则的微小迷宫。
当有一定压力的流体介质通过轴表面时,将被多次引起节流降压作用,这就是所谓的“迷宫效应”,正是凭借这种效应,是流体沿轴向流动受阻而达到密封。
填料宇宙表面的贴合、摩擦,也类似滑动轴承,故应有足够的液体进行润滑,以保证密封的使用寿命,即所谓的“轴承效应”。
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一、填料密封定义填料密封又称为压紧填料(Gland Packings)密封,俗称盘根(Packings)。
盘根密封是最古老的一种密封结构,在我国古代的提水机械中,就是用填塞棉纱的方法来堵住泄漏的,世界上最早出现的蒸汽机也是采用这种密封形式的。
而19世纪石油和天然气开采技术的生产与发展,使填料密封的材料有了新的发展。
到了20世纪,填料密封因其结构比较简单,价格不贵,来源广泛而获得许多工业部门的青睐。
二、密封原理填料装入填料腔以后,经压盖螺丝对它作轴向压缩,当轴与填料有相对运动时,由于填料的塑性,使它产生径向力,并与轴紧密接触。
与此同时,填料中浸渍的润滑剂被挤出,在接触面之间形成油膜。
由于接触状态并不是特别均匀的,接触部位便出现“边界润滑”状态,称为“轴承效应”;而未接触的凹部形成小油槽,有较厚的油膜,接触部位与非接触部位组成一道不规则的迷宫,起阻止液流泄漏的作用,此称“迷宫效应”。
这就是填料密封的机理。
显然,良好的密封在于维持“轴承效应”和“迷宫效应”。
也就是说,要保持良好的润滑和适当的压紧。
若润滑不良,或压得过紧都会使油膜中断,造成填料与轴之间出现干摩擦,最后导致烧轴和出现严重磨损。
为此,需要经常对填料的压紧程度进行调整,以便填料中的润滑剂在运行一段时间流失之后,再挤出一些润滑剂,同时补偿填料因体积变化所造成的压紧力松弛。
显然,这样经常挤压填料,最终将使浸渍剂枯竭,所以定期更换填料是必要的。
此外,为了维持液膜和带走摩擦热,有意让填料处有少量泄漏也是必要的。
三、应用范围填料密封主要用于机械行业中的过程机器和设备运动部分等动密封,比如离心泵、压缩机、真空泵、搅拌机、反应釜的转轴密封和往复泵、往复式压缩机的柱塞或活塞杆,以及做螺旋运动阀门的阀杆与固定机体之间的密封。
四、分类4.1软填料密封软填料密封是一种轴封的最古老形式,它既适用于各种旋转运动、往复运动的轴、杆密封,也适用于低速螺旋运动。
尽管多数回转机械的轴密封已经被机械密封所代替,但应用现代新型填料的软填料密封仍获得广泛应用,尤其是在高温、强腐蚀和含固相颗粒介质工况下应用更为广泛。
软填料密封结构简单,历史悠久而应用广泛.但对被密封漉体通过轼填料密封的泄漏机理和软填料密封的密封机理并没有完全认识清楚。
这里简要分析了流体通过软填料密封的泄漏机理和使软填料密封具有良好密封性能的基本要求,井澄清了有关软填料密封机理的一些模糊认识。
众所周知,软填料密封尽管结构简单、应用广泛,对其软填料的开发研究、密封性能研究、结构设计理论等进行了许多卓有成效的工作,但对密封流体的泄漏机理和软填料密封的密封机理并没有完全弄清楚,甚至有一些有关密封机理的概念有待进一步澄清。
4.1.1 流体通过软填料密封泄漏的机理分析密封的功用是阻止泄漏。
当密封装置不能控制正常的允许泄漏量时,就意味着密封失效。
软填料密封的失效与机械密封的不同,一般不会在毫无预兆迹象的情况下,突然发生灾难性泄漏.通常泄漏量都是逐步加大的。
当然,人们总是希望软填料密封一旦安装后,就能长周期地稳定运行。
显然,这种情况只有当填料和填料函的体积以及填料特性保持不变才能达到,但实际上,填料和填料函的体积在运行过程中.都将发生变化。
对于填料来说,由于润滑剂的流失、纤维的萎缩、磨损、化学侵蚀、受热分解、挤出等会引起填料体积的减少,而轴的磨损又导致填料函体积的增大。
人们研究软填料密封,就是力图使这种变化过程的周期尽可能延长。
造成密封泄漏的根本原因有两个,一是密封两侧存在压力差(或浓度差).或沿泄漏方向有相对运动,由压差引起的流动称为压差流,(由浓度差引起的泄漏为扩散泄漏),由相对运动引起的流动称为剪切流。
即存在着流体泄漏的推动力。
二是存在着泄漏通道即流体流动阻力不是无穷大。
俏除(或减轻)其中任一因素均可阻止(或减少)泄漏,而以泄漏通道因素对密封性能有最本质的影响。
流体通过软填料密封的泄漏有三条途径.即通过填料与静止件界面的泄漏;通过填料本身的泄漏;通过填料与运动界面之间的泄漏。
流体通过填料与静止界面的泄漏和流体通过静密封面的泄漏原理一样。
流体通过填料本身的泄漏取决于被密封流体的渗透力和软填料本身的内部结构,编结填料易出现这种泄漏。
当介质的渗透力强或介质为气体时,通过填料的渗透泄漏几乎不可避免,但具体的泄漏机制有待进一步探索。
对于绝大多数液体介质,泄漏主要是通过填料与运动件之间的界面进行。
但是,流体通过填料与运动件之间界面泄漏的具体机理如何,目前对其进行直接研究的并不多。
不过,国内外学者对弹性密封(o形圈密封和唇形密封)作过大量实验研究、计算分析和理论探讨,提出了有关介质泄漏和密封机理的众多见解.这些成果对揭示软填料密封介质泄漏机理很有启发。
被密封流体介质通过填料与运动间界面的泄漏机理有多种形式,常见的有间隙泄漏机理.多孔隙泄漏机理、粘附泄漏机理和动力泄漏机理前两种与静密封处的泄漏规律基本相同,而牯附泄漏是液体在往复运动配合处所特有的泄漏形式,动力泄漏机理是液体在回转运动配台面轴向泄漏的一种形式。
(1)间隙泄漏机理间隙泄漏机理指流体通过宏观间隙发生泄漏,泄漏流体的流动遵循流体力学揭示的流体狭缝流动规律。
尽管实际的流体泄漏途径可能是曲折多变的,但宏观效果上,可以认为流体是通过一径向间隙为C的环隙狭缝而实现泄漏的。
该泄漏机理的物理模型简洁,揭示了流体的粘度、流体在填料密封两端的压差、填料密封的轴向长度、径向阃隙的大小和轴的偏摆程度等对流体泄漏率具有重要影响,这与事实一致,对填料密封的设计和操作具有重要的理论指导意义。
但对于实际的软填料密封,当预测其泄漏率时,有效径向间隙Cr的确定颇为困难,因为这一径向间隙取决于具体的密封结构、填料性能和操作工况等。
(2)多孔隙泄漏机理间隙泄据机理从宏观的角度出发,揭示软填料密封的流体泄漏规律。
但从微观的角度考虑,多孔隙泄漏机理更接近事物的本质。
多孔隙泄漏机理认为.密封构件的表面不可能是理想的光滑表面.其微观表面形状是凹凸不平的,许多凸峰和凹坑往往构成了不规则的相互连通的泄漏通道,在流体压差或毛细管的作用下,流体通过这些泄漏通道而实现泄漏。
这通常是软填料密封的主要泄漏形式。
(3)粘附泄漏机理如果密封面的微观凹陷是一些与泄漏方向垂直且又不连通的“沟槽”,这时只要密封填料与凸棱贴紧,即使填料未填密凹槽,旋转运动时也不致发生泄漏。
但是,在往复运动的情况下,则可能发生粘附泄漏。
这是因为液体与固体表面的粘附作用,使微观凹槽中留有少量的液体,被运动表面带到外侧,当密封表面返回运动时,被带出的液体不可能原封不动地带回,一定有少量液体被排留在外侧成为漏液,其漏液随往返次数和行程距离的增大而增多。
(4)动力泄漏机理转轴密封表面上留有的螺旋形加工痕迹,具有“泵液”作用,当轴转动时,痕迹槽内的液体沿螺旋槽轴向流动,如果流动方向与泄漏方向一致,则轴的转动造成流体泄据率的增加,且随转速的增高,泄漏加剧。
这一泄漏机理印为动力泄漏机理。
4.1.2软填料密封的密封机理分析如何利用软填料密封有效地解决工业生产中遇到的密封问题,是软填料密封理论研究的主要任务。
密封件在实现对被密封流体介质有效密封的同时,必须保证密封有足够长的使用寿命和较低的摩擦功耗和磨损速率。
从密封的角度出发,要求泄漏率尽可能小,但必须同时考虑摩擦、磨损和寿命问题。
(1)尽量小的密封泄据间隙从流体通过软填料密封泄漏的机理分析可以看出只要存在间隙、存在泄漏通道,就会产生泄漏。
软填料密封的本质就是利用密封填料柔软特性、在轴向压紧力的作用下径向膨胀阻塞可能存在的流体泄漏通道。
为达到这一目的,软填料密封设计理论认为,对软填料密封施加的力必须使填料与被密封表面之间产生的接触应力能封堵被密封流体压力的作用。
一般要求填料函底部的径向接触压力必须等于或大于被密封流体的压力,这一原理一直是软填料密封设计的主要理论准则。
多孔隙泄漏机理揭示密封界面的微观不平为流体的泄漏提供了通道,为达到有效密封从而要求填料柔软而富有弹性。
填料柔软使其受变形后能较易填塞密封界面的微观泄漏通道,并且摩擦功耗低;良好的填料回弹性可以补偿固体积损失引起的应力松弛,以及降低被密封轴不圆度及偏摆对密封作用的不利影响。
要求填料具有良好的回弹性与柔软性,也是开发新型填料一直遵循的基本观点。
为了防止或减少牯附作用造成的泄漏,应尽量减少微观凹槽的深度,降低被密封轴的表面粗糙度不失为一种有效方法。
减少和防止动力泄漏的有效方法是避免在转轴表面上残留螺旋形痕迹或控制螺旋形痕迹的方向,使之与流体泄漏方向相反。
(2)良好的润滑性能软填料密封良好的润滑性能是保证密封长周期运行的必要条件,同时使密封具有较低的摩擦功耗和磨损速率。
为了保证良好的润滑条件,软填料密封通常允许少量的泄漏存在。
对于一般的填料(不包括具有自润滑性能的填料)只是对流体的流泄起节流作用而不是将其完全阻止或封闭填料中浸渍润滑剂或提高填料本身的自润滑能力就是为保证填料具有良好的润滑性能。
(3)软填料密封机理的“轴承效应”和“迷宫效应”辨析关于软填料密封如何保证持久稳定地起密封作用,有两种常见的观点,即“轴承效应”和“迷宫效应”。
软填料装人密封腔后,经压盖对它作轴向压缩,使它产生径向力保持与轴紧密接触,建立起密封状态。
与此同时,填料中浸渍的润滑剂被挤出,在接触面之间形成液膜。
呈“边界润滑”状态,类似滑动轴承,故称为“轴承效应”。
早在60年代,有人指出,“填料在需要润滑这一方面很像轴承”。
有的文献认为,“在典型的密封装置中,流体流经很小的问隙,对于填料就像润滑剂的作用一样当密封构件配台过紧时,流体流不进去,填料就会干转,除非润滑剂由别的方法来提供,否则填料就会发热、变硬,并划伤轴。
和轴承的破坏一样”。
因此按照“轴承效应”的观点,要求软填料密封必须像轴承一样。
应得到良好的润滑。
关于“迷宫效应”,意思是说,“填料压紧后,未接触的凹部形成小沟槽,有较厚的液膜,当轴与填料有相对运动时,接触部分与非接触部分组成一道道规则的迷宫,起阻止液流泄漏的作用”,并认为良好的密封在于维持“迷宫效应”。
不少作者都支持这一观点。
这种“迷宫效应”的解释,气体迷宫密封的原理是气体通过密封齿和膨胀空腔,依靠节流、膨胀和涡流摩擦使速度能转换成摩擦耗能而实现逐级降压达到密封。
而填料密封中微观不平度构成的所谓“迷宫”,并投有这种降压作用。
实际上,恰恰相反,它是造成多空隙泄漏、粘附泄漏或动力泄漏的基本条件。
早在60年代,就人就提到过,“填料函的操作像一个可调整的迷宫。
迷宫的大小,决定于填料在轴向力作用下径向膨胀的能力,流体通过填料界面的泄漏可以认为是通过一个有敬径向问隙为Cr的环隙,以层流的形式实现。
间隙由无数类似迷宫的泄漏通道所组成,问隙的太小反比于密封比压”。