密封

轴封及齿形密封的计算

轴封装置的功能：保证正常运转时可靠和有效，而且保证设备启动和停车时候同样有效。

分为：1.内密封（级间密封）包括：轮盖密封；隔板密封；密封环（小型）；密封室（大型）2.外密封（轴端密封）

影响因素：两侧压差；密封面的大小；间隙大小；间隙长度。

轴封的型式：

在离心式压缩机中，可供选择的密封型式基本上有四种：迷宫式密封，阻尼环密封（圆

碳环），机械密封，液膜密封。

一.迷宫式密封

1.梳齿形：小间隙+大空腔节流：压力能-动能-热能，不能实现零泄漏非接触式不消耗功率

直通式平滑式)：如图6 a所示。它由许多安装在固定环上的薄密封片组成。固定环严格规定

了薄密封片的位置，并使薄密封片顶端与轴之间保持一个很小的间隙。迷宫密封的效果，取决

于间隙或薄密封片与轴表面之间的距离。这个间隙（密封处）一般为轴径的千分之二。封片之

间的空间用来直接阻滞从一个密封片的开口到下一个开口的流动。增加密封片的数目，以及使

气流在密封片之间的空间产生烈旋涡，使其动能全部消失，可以提高密封效果。但是密封片的

数目也不能太多，因为密封片太多，将使轴向尺寸加大，而且增加一定程度，密封效果增加并

不显著。图a所示的结构虽然简单，但效果较差。

交叉式b或阶梯式c：以代替直通式流动方式。这就增加了迷宫对气体流动的阻力，但也增加了制造费用和引起一些装配问题。交叉式（高低齿+凹凸槽）需要有一个水平剖分的环，以便于装配。这意味着安装环的壳本也必须是剖分的。阶梯式将增总直径，可以用整体环座，因而密封进口就有一个较大的气体通道截面积，主要用于轮盖密封。

嵌入式：图d它与一般的迷宫密封不同之处，在于密封片不是装在固定环上，而是在轴上加工

出一些刀刃，并被装配成有负的间隙（刀刃嵌入固定环内）。当轴旋转时，刀刃与固定环（由

软材料作成）之间就产生一定的间隙。

在迷宫密封中所选择的轴同位置上，利用扩大了的环形口，并把气体充入迷宫中，或将泄漏气体在漏至大气之前从中抽出，这就是充气式密封（图2）和抽气式密封（图3）。

2.充气式密封：压縮机压缩有毒气体，混入少量其它气体是允许的。防止毒气外0 其方法如图

6所示。密封气可为空气、氮气或其它合适的气体。先将密封气通过凤机1加压，而后通过干

燥器2通至密封外胫4。密封气压力调节器3控制压强。密封气通过密封片泄入内腔5，然后

引入吸气室7。内腔5的压通过压力调节器6来控制。有毒气体及密封气将通过管道8流入吸

气室7。一部分密封气将由外腔4泄至机外。调节器3保证密封气高于大气一定的压力，以保

证密封作用。调节器6保证内腔5的压力低于大气压力一定值。

3.抽气密封：气体不会泄至机外，空气也不会进入机械。这种装置需要一个空气源或蒸汽源。将蒸汽通过引射器1 ,造成低于大气压力的抽气装置。这样，密對外腔2的压力将低于大气压力。空气及有毒气体的混合气，通过管道7，被引射器抽到室外。内密封腔3及4，通到吸气室5。引射器的压力必须低于内腔3及4的压力，即低于吸气室5的压力。压力调节器6，控制外腔2的压力，这样有毒气体就不会泄到机外。

迷宫密封的基本型式

直通式 b)交又式0梯式凸嵌入式

图2充气式密封

1一风机2一干燥器3、6一压力调苓4一外腔 6一内腔1一吸气8一管道 图3抽气密封

1一引射器 2外3、一内腔5一吸气室 6一压力调节器 一管道

4.抽气和充气联合密封置：如图4 所示的。密封气可以从靠近机器内侧的气腔充入，并且较机器内部的压力高一个受控制的压力差。充入的气体取代被压缩的气体而向大气泄漏。如呆不希

望泄漏发生在直接靠近机崇的大气中，那么，第二个气腔就与一个外部的排泄系统联接，并把泄

2

漏气体带到一个安全的或适当的地方。依靠适当地控制抽气室的压力，一定量的空气泄漏量也可以通过外密封片抽出。

5.蜂窝式密封：它由厚约为0，2毫米的不锈钢片，焊成蜂窝状密封片。密封片则焊在密封休上：这种密封主要用于平衡盘上，密封的效果较好，减振效果好，不对轴产生摩擦，泄露量小，对轴有软性支持，抑制转子的气流激振。

图4；抽气一充气密封

、阻尼环（石墨环）密封

在某些情况下，迷宫密封不能满足要做

为改进措施、采用如图所示的阻尼环密封。它

由一组石墨环成，每个着墨环分别装在密封盒

内，在石墨环的背曲有弹簧片，使石墨环的端

面与密封盒貼紧，防止端面漏气。其摩

擦力还可以防止石墨环转动。石墨环内径与轴

外径之间有一个很小的间隙（约为0．1～c ，

14亳米）。依靠这个小间隙对气流流动的阻力

起到密封作用。因为它是在干燥情况下使用的，

无油润滑，而且石墨环与轴直接接触，因此必

须采用高密度石墨环和高速钢轴套。 这种密封的着墨环可以做成整体的，也可以是分段的，图6一6所示为分段式着墨环。石墨耳外缘的弹簧，用来补偿石墨环的磨损，以及在环发生突然破坏时，维持这个组合体。

石墨环与密封盒没有刚性联接，故能随轴自由浮动，因此，轴的微小偏心跳动或不大的弯曲变形不会影响密封性能。所以有时也称这种密封为石墨浮动环气封。

与迷宫式密类以，这种密封也有两种工作方式：一是采用充气或抽气式，一是不采用充气或抽气式。前者可以防止气体外漏，但需要用一套自控系统。后者简单，但泄漏较大。

阻尼坏密封用于比迷宫密封高的压力，约为3．5公斤/厘米。阻尼环的磨损与泄漏气体的洁净度有关，它对气本中尘粒的容许程度比迷宫密封低，因而它的应用就受到限制。

、液膜密封

最筒单的液模密封如图6一7所示。它是为适应更高的使用条件而发展的一种密封形式。

它的二作原理，于体通过轴与套筒之间的狭窄间隙中，产生的节流作用，限制流体的轴向泄。在图6一7的结构中，密封是由两个套篙组成，套筒与轴之间倮持很小的间隙，在套筒之间注