机械密封基础知识

目录

一、机械密封原理 (5)

（一）定义（图1-1） (5)

(二) 组成 (5)

（三）密封机理 (6)

（四）辅助设施 (6)

（五）机械密封的种类 (6)

（六）旋转式和静止式机械密封（图1-2） (6)

（七）内装式和外装式机械密封（图1-3） (7)

（八）内流式和外流式机械密封（一般和内装式、外装式一致） (7)

（九）多弹簧和单弹簧机械密封 (7)

（十）平衡型和非平衡型机械密封 (8)

（十一）补偿机构形式 (8)

（十二）双端面机械密封（图1-4） (8)

（十三）串联式机械密封（图1-5） (9)

（十四）波纹管机械密封 (9)

（十五）集装式机械密封（图1-6） (9)

二、机械密封的基本零件 (9)

（一）对摩擦副密封环的要求 (9)

（二）摩擦副匹配要考虑的因素 (10)

（三）密封端面宽度 (10)

（四）密封环的主要技术要求 (10)

（五）摩擦副端面平面度检测 (10)

满足相干条件的两束光的叠加效果是：在波程差为波长整数倍的地方，光强度加强；在波程差为半个波长的奇数倍的地方，光强度减至零（变暗）。这就是光的干涉原理。 (11)

(六)密封端面的粗糙度要求 (12)

（七）动环（旋转环） (12)

（八）静环(不旋转) (12)

（九）密封环的种类 (12)

（十）整体式密封环 (12)

（十一）组合式 (13)

（十二）热装式密封环 (13)

（十三）热装式密封环的过盈值选择 (13)

（十四）辅助密封圈 (14)

（十五）传动机构的作用 (14)

(十六)静环防转方式 (14)

(十七)机械密封的弹性元件 (14)

(十八)波纹管种类 (15)

(十九) 焊接金属波纹管密封 (15)

三、机械密封的计算 (16)

（一）补偿环的受力状况 (16)

（二）密封端面中液膜反力的分布情况 (16)

（三）液膜反力的计算 (17)

（四）易汽化介质中密封端面间的液膜压力分布 (17)

（五）膜压系数的影响因素 (17)

（六）弹簧比压的计算 (18)

（七）载荷系数K (18)

（八）端面比压 (18)

（九）波纹管的有效作用直径de (19)

（十）PV值 (20)

四、机械密封用材料 (20)

（一）摩擦副材料要求 (20)

（二）制造摩擦副的常用材料 (20)

（三）碳石墨 (20)

（四）硬质合金WC (21)

（五）SiC陶瓷 (22)

（六）Al2O3 陶瓷及其他陶瓷介绍 (22)

（七）表面堆焊硬质合金 (23)

（八）作摩擦副的金属材料 (23)

（九）填充聚四氟乙烯 (24)

（十）辅助密封圈材料要求 (24)

（十一）合成橡胶 (24)

（十二）柔性石墨（也称膨胀石墨） (25)

（十三）弹性元件材料 (25)

（十四）机械密封中基体材料 (25)

五、机械密封辅助系统 (26)

（一）为什么机械密封要采用辅助系统 (26)

（二）什么是辅助系统 (26)

（三）自冲洗的形式 (30)

（四）循环冲洗 (30)

（五）注入式冲洗 (32)

（六）冲洗液进入密封腔的方式 (36)

（七）冲洗量的确定 (37)

（八）冲洗量的控制 (38)

（九）冲洗压力的确定 (39)

（十）密封腔中压力的确定 (39)

（十一）对冲洗流体的要求 (39)

（十二）热油泵的冲洗液选择 (40)

（十三）烷基化装置中浓硫酸泵的冲洗液的选择 (40)

（十四）辅助设施在何种工况下必须选用： (41)

六、机械密封性能的影响因素 (41)

(一)密封性的影响因素 (41)

（二）机械密封端面的摩擦状态 (41)

（三）载荷系数对密封性能的影响 (42)

（四）弹簧比压对密封性能的影响 (42)

（五）端面粗糙度对密封性能的影响 (43)

（六）端面间缝隙形状对密封性能的影响 (43)

（七）产生端面不平行的原因 (44)

（八）密封端面的机械变形 (44)

（九）密封端面的热变形 (44)

（十）影响机械密封性能的其他因素 (45)

七、石化行业典型泵的密封 (46)

（一）石化行业高温泵(热油泵)密封分析 (46)

（二）轻烃泵密封分析 (47)

（三）低温泵密封分析 (48)

（四）高速机械密封 (49)

八、机械密封的安装和使用 (49)

（一）安装机封的泵的技术要求 (49)

(二)安装密封前要了解泵及介质情况 (50)

（三）机械密封的安装 (50)

（四）泵的抽空和汽蚀 (51)

九、机械密封故障分析 (51)

（一）摩擦痕迹大于端面宽度 (51)

（二）摩擦痕迹小于端面宽度 (51)

（三）硬环上无摩擦痕迹 (52)

（四）石墨端面出现均匀的环状沟纹 (52)

（五）石墨端面中间产生环状深沟 (52)

（六）石墨内缘磨损 (53)

（七）石墨环台阶过早全磨掉 (53)

（八）石墨环外缘出现缺口 (53)

（九）石墨环断裂 (53)

(十)石墨环出现蚀坑(大小不等1~5mm，形状不规则) (53)

（十一）硬质合金表面灼伤和裂纹 (54)

（十二）其他故障简介 (54)

（十三）泵抽空密封失效现象 (55)

（十四）密封腔中汽蚀，密封失效现象 (55)

（十五）密封端面汽化的失效现象 (55)

（十六）泵振动过大的失效现象 (55)

（十七）没有冲洗的故障现象 (56)

（十八）动环选材注意事项 (56)