平衡型和非平衡型机械密封
机械密封分类方法
机械密封分类方法哎呀，机械密封的分类方法还挺多样的呢。
从密封面的对数来分，有单端面机械密封和双端面机械密封。
单端面机械密封就像一个孤独的守护者，只有一对密封面在那儿工作。
它比较简单，常用于一些普通的工况。
而双端面机械密封呢，就像有两个卫士在站岗，有两对密封面。
这种在一些对密封性要求更高的地方很适用，因为它多了一道防线。
就像给一个重要的地方安排了双重安保。
按弹簧的个数分，有单弹簧机械密封和多弹簧机械密封。
单弹簧机械密封里的弹簧就像一个大力士，独自承担着压力。
它的结构比较简单，安装起来也相对容易。
多弹簧机械密封呢，就像一群小助手，好几个弹簧一起发力。
这样能让密封力分布得更均匀，在一些复杂的工作环境下表现得更好。
从密封面的布置方式来看，有内装式机械密封和外装式机械密封。
内装式机械密封就像把宝藏藏在箱子里面，密封面在设备内部。
它的优点是密封效果好，能更好地保护设备内部的介质。
外装式机械密封则像是把防护层放在外面，它在一些设备维修不太方便的情况下比较实用，不用把设备大卸八块就能进行密封的维护。
按介质泄漏的方向分，有内流式机械密封和外流式机械密封。
内流式机械密封就像把介质往里面赶，让介质往设备内部流动。
它可以让密封面受到的压力比较稳定，不容易被介质冲坏。
外流式机械密封就像把介质往外赶，它在一些特殊的介质或者工况下有它的优势。
从摩擦副的对数来分，有单级机械密封和多级机械密封。
单级机械密封就像一个简单的关卡，只有一组摩擦副在工作。
多级机械密封就像一连串的关卡，好几组摩擦副依次工作。
多级的在一些高压或者特殊要求的场合能发挥更大的作用。
按密封腔的压力来分，有平衡型机械密封和非平衡型机械密封。
平衡型机械密封就像一个懂得平衡的高手，能让密封面承受的压力比较均衡，适用于压力比较高的场合。
非平衡型机械密封就像一个不太会调节压力的家伙，在压力比较低的时候还能应付，压力高了就有点吃力了。
这些分类方法就像给机械密封这个大家庭分了好多不同的小组，每个小组都有各自的特点和适用的场景。
机械密封基础知识(普通版)
顶丝传动
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顶丝一台阶传动 为了克服单纯的 顶丝传动的轴向串动,在轴套上设一台阶, 传动座顶靠在台阶的端面来克服轴向的 串动.
键传动 传动座和轴套之间靠一平键 来传动
拔叉传动 转动座为冲压件,上面有两 个小爪神到轴套台阶中实现传动.缺点是 拔叉容易断裂.
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弹簧传动 这种传动方式不用传动 座,传动弹簧靠过盈值旋紧在轴套上,并传 动扭矩,弹簧的端部靠紧轴套的台阶处,防 止轴向移位.这种安装方式对弹簧的旋向 有要求,泵轴旋转时不会把弹簧旋松.
外流型机械密封 端面的泄漏方向和离
心力相同，多出现在外装式机械密封。这 种类型的机锋泄漏量较大，因此，只有在 有腐蚀性，且压力和温度不高的情况下才 选用外流型。
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平衡型和非平衡型机械密封 平衡型机械密封的介质压力的变化引
起的端面比压的增量小于介质压力的变 化；反之称非平衡型机械密封。
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根据密封端面的数量和布置方式可分 为单端面、双端面，多端面机械密封。 两组密封端面安装方式有“面对面”和 “背靠背” 式安装。对工作介质有毒、 易燃易爆、易挥发、易结晶、高真空度 ，高低温的工况通常选用双端面密封。
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传动座和动环的传动方式
销钉传动 在推环和动环之间用销 钉实现传动,这种传动方式多用在小 弹簧的结构上.
并圈弹簧传动 传动座和弹簧及弹 簧和动环之间完全靠大弹簧内经的过 盈值实现传动.
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并圈弹簧传动
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勾圈弹簧传动 为 了增加并圈弹簧的可 靠性，弹簧的两个端 头制成弯勾形，分别 钩住传动座和动环。
整体式密封环 整个密封环用同一种材料制成，
材料的性能在环的各个部位均匀一 致，没有组合式的泄漏和分离的缺 陷，也没有电化学腐蚀的可能。主 要使用的材料是石墨、合金钢、碳 化硅、碳化钨和其他陶瓷等材料等 制作。
机械密封平衡型与非平衡型的区别
机械密封平衡型与非平衡型的区别
机械密封是指通过摩擦面的密封件来防止介质泄漏的装置。
根据是否具有平衡结构，可以将机械密封分为平衡型和非平衡型。
1. 平衡型机械密封：平衡型机械密封通过采用额外的装置来平衡密封面上的压力，使得密封面之间的摩擦力减小。
其中一个常见的平衡装置是平衡腔，它能够使得密封面两侧的压力保持平衡。
平衡型机械密封具有以下特点：- 压力平衡：平衡装置使得密封面上的压力保持平衡，降低了摩擦力。
- 抗震性强：由于平衡装置的作用，平衡型机械密封对振动和冲击的抗性较强。
- 适用范围广：平衡型机械密封可适用于高压、高速、高温等工况。
2. 非平衡型机械密封：非平衡型机械密封没有额外的平衡装置，密封面之间的压力无法平衡，需要依靠摩擦力来实现密封。
非平衡型机械密封具有以下特点：- 摩擦力大：由于缺乏平衡装置，非平衡型机械密封的摩擦力相对较大。
- 安装方便：非平衡型机械密封结构简单，安装方便。
- 使用范围受限：非平衡型机械密封适用于中小型设备和流体介质。
综上所述，机械密封平衡型和非平衡型的区别主要在于是否具有平衡结构，平衡型机械密封通过额外的平衡装置使得密封面的压力平衡，减小了摩擦力，适用范围广；而非平衡型机械密封没有平衡装置，摩擦力较大，适用范围受限。
机械密封的分类及维护
机械密封的分类及维护机械密封又称端面密封（Mechanical End Face Seal），是旋转轴用动密封。
机械密封性能可靠，泄漏量小，使用寿命大，功耗低，不需经常维修，且能适应于生产过程自动化和高温、低温、高压、真空、高速以及各种强腐蚀性介质等苛刻工况的密封要求。
1机械密封的工作原理机械密封是靠一对或几对垂直于轴作相对滑动的端面在流体压力和补偿机构的弹力（或磁力）作用下保持接合并配以辅助密封而达到的阻漏的轴封装置。
常用的机械密封结构如图1-1所示。
它主要由静止环1、旋转环2、弹性元件3、弹簧座4、紧定螺钉5、辅助密封圈6等组成。
防转销7固定在压盖9上以防止静止环1转动。
旋转环和静止环往往还可以根据它们是否具有轴向补偿能力而称为补偿环或非补偿环。
机械密封中流体可能泄漏的途径有4种，如图1-1中 A、B、C、D四个通道。
其中C、D泄漏通道上分别有静止环与压盖、压盖与壳体之间的密封，二者均属静密封。
B通道上有旋转环与轴之间的密封，当端面磨损时，它仅能追随补偿环沿轴向作微量的移动，实际上它在轴与旋转环间起着静密封作用。
因此，这些泄漏通道相对来说比较容易封堵。
静密封元件最常用的有橡胶O形圈或聚四氟乙烯V形圈，而作为补偿环的旋转环或静止环辅助密封，有时采用兼备弹性元件功能的橡胶，聚四氟乙烯材料及金属波纹管的结构。
A通道则是旋转环与静止环的端面彼此结合构成相对滑动的动密封。
它是机械密封装置中的主密封，也是决定机械密封性能和寿命的关键。
因此，对密封端面的加工要求很高（平面度为0.0009mm，表面粗糙度Ra≤0.1μm，软环Ra≤0.2μm）。
为了使密封端面间保持必要的润滑油膜，必须严格控制端面上的单位面积压紧力，端面上单位压力过大，不易形成稳定的润滑液膜，会加速端面的磨损。
端面上单位压力过小，泄漏量增加。
所以，要获得良好的密封性能又有较长的寿命，在设计和安装机械密封时，一定要保证端面单位压力值在最适当的范围内。
机械密封主要参数
机械密封主要参数机械密封主要参数端面液膜压力为了保证端面间有一层稳定的液膜（半液体润滑或边界润滑膜），就必须控制端面承受的载荷W，而W值究竟多大合适，是与液膜承载能力密切相关的。
与平面轴承类似，机械密封端面间隙液膜的承载能力，称为端面液膜的压力，它包括了液膜的压力和液膜动压力两部分。
液膜静压力当密封间隙有微量泄漏时，由于密封环内、外径处的压差促使流体流动，而流体通过缝隙受到密封面的节流作用，压力将逐步降低。
假设密封端面间隙内流体流动的单位阻力沿半径方向是不变的，则流体沿半径r的压力降呈线性分布（图7-11）。
例如中等粘度的流体（如水），其沿径向的压力就近似于三角形分布，低粘度液体（如液态丙烷等）则呈凹形，高粘度液体（如重油）压力缝补呈凸形。
端面间的液膜静压力是力图使端面开启的力，设沿半径方向r处，宽度为dr的环面积上液膜静压力为pr，设密封流体压力为p，则作用于密封面上的开启力R为液膜动压力机械密封环端面即使经过精细的研磨加工，在微观上仍然存在一定的波度，当两个端彼此相对滑动时，由于液膜作用会产生动压效应。
有纳威斯托克斯(Novier-Stokes)方程：如图7-13，设二平面间存在一定的斜楔，随着间隙减小，液压增大，而斜楔的进出口处压差为零，故有—液压最大值，对应该处的液膜厚度为h0，则流量关于机械密封液体动压效应的形成和分析，有许多不同的观点和力学模型。
由于密封面微观状态的影响因素很多，以及实验技术的困难，目前还不能提出能直接用于设计计算的公式。
但对于机械密封设计的正确分析，具有一定的理论指导意义。
载荷系数机械密封的载荷系数是在摩擦副轴向力平衡下，各项轴向力与密封上最大介质压力的比值，它反应了各种轴向力的作用和大小。
载荷系数也可以用面积比来表示：介质压力作用在补偿环上使之与非补偿环趋于闭合的有效作用面积A e与密封端面面积A之比为载荷系数K.载荷系数的大小，表示介质压力加到密封端面的载荷程度，通常可通过在轴或轴套上设置台阶，减小A e改变K值。
机械密封型号
机械密封型号Company number：【WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998】泵用机械密封（摘自JB/T1472-1994） 基本型式及主要尺寸泵用机械密封共分7种基本型式，各种形式及主要尺寸见表～13。
机械密封的基本参数（见表）表103型内装单端面单弹簧非平衡并圈弹簧传动机械密封B103型内装单端面单弹簧平衡型并圆弹簧传动机械密封（摘自JB/T1472-1994）（mm ）规格 d D2 D1 D L LB L1 L1B L2 e16 16 33 25 33 56 64 40 48 12 2 18 18 35 28 36 60 68 44 52 16 20 20 37 30 40 63 71 44 52 16 22 22 39 32 42 67 75 48 56 20 25 25 42 35 45 67 75 48 56 20 28 28 45 38 48 69 77 50 58 22 330 30 52 40 50 75 84 56 65 22 35 35 57 45 55 79 89 60 70 2640 40 62 50 60 83 93 61 74 30 45 45 67 55 65 90 100 71 81 36 50 50 72 60 70 94 104 75 83 40 55 55 77 65 75 96 106 77 87 42 360 60 82 70 80 96 106 77 87 42 65 65 92 80 90 111 118 89 96 50 70 70 97 85 97 116 126 91 101 52 75 75 102 90 102 116 126 91 101 52 80 80 107 95 107 123 133 98 108 5985 85 112 100 112 125 135 100 110 59 90 90 117 105 117 126 136 101 111 60 95 95 122 110 122 126 136 101 111 60 100 100 127 115 127 126 136 101 111 60 110 110 141 130 142 153 165 126 138 80 12012015114015215316512613880注：1安装机械密封部位的轴的轴向窜动量不大于3mm 。
平衡型机械密封与非平衡型机械密封的区别
平衡型机械密封与非平衡型机械密封的区别
平衡型机械密封
分类简图特点适用范围
按液体压力平衡情况分类平衡型
能部分或全部平衡液体压力
对端面的作用，但通常采用部
分平衡
载荷系数0≤K＜1
端面比压随液体压力增高而
缓慢增加，改善端面磨损情况
结构比较复杂
适用于液体压力较高的场合，对于一
般液体可用于0.7～4.0MPa，甚至可达
10MPa，Pcδ为90～200(MPa·m)/s
对于润滑性较差、粘度低、密度小于
600㎏/m3的液体（如液化气），可用于
液体压力较高的场合
非平衡型机械密封
分类简图特点适用范围
按液体压力平衡情况分
类非平
衡型
不能平衡液体压力对端面的
作用，端面比压随液体压力增
加而增加
载荷系数K＞1
在较高液体压力下，由于端面
比压增加，容易引起磨损
结构简单
适用于液体压力低的场合
对于一般液体可用于密封压力
≤0.7MPa，Pcδ≤4～6(MPa·m)/s；对于
润滑性差及腐蚀性液体可用于压力
≤0.3～0.5MPa。
机械密封种类介绍【详解】
1、推压型机械密封和非推压型机械密封推压型机械密封指辅助密封沿轴或轴套机械推压来补偿密封面磨损的机械密封，通常就是指弹簧压紧式机械密封。
非推压型机械密封用于辅助密封固定在轴上的机械密封，通常为波纹管机械密封。
2、平衡型机械密封和非平衡型机械密封机械密封密封腔中的压力作用在动环上形成了闭合力，端面间的液膜形成开启力。
载荷系数K>1，密封为非平衡型机械密封。
一般非平衡型机械密封只能用于低压。
当压力大于一定的限度，密封面间的液膜就会被挤出。
在丧失液膜润滑及高负荷的作用下，机械密封的密封端面会很快损坏。
非平衡型机械密封不能平衡液体对端面的作用，端面比压随流体压力的上升而上升。
载荷系数K<1，密封为平衡型机械密封。
平衡型机械密封内装式密封轴上的台阶使密封端面延径向内移但不减少密封面的宽度。
密封的开启力不变，但由于动环有较大的面积暴露在液体中，因此，闭合力被平衡了相当一部分。
平衡型机械密封外装式密封的平衡方法除作用力方向恰好相反外，其余与内装式机械密封相同。
在这种情况下，要增加闭合力中的液压的份额，以抵销机械密封端面间液膜的开启力。
平衡型机械密封能部分平衡液体对端面的作用，端面比压随流体压力的上升而缓慢上升。
一般非平衡型机械密封只能用于低压，但对润滑性能差，低沸点，易汽化介质及高速工况，即使在低压下，也应选用平衡型机械密封。
因为对于非平衡型机械密封，当机械密封腔压力上升时，会将密封端面间的液膜挤出，使机械密封的密封面很快损坏。
平衡型机械密封能用于各种压力场合。
3、无压双重机械密封和有压双重机械密封单端面机械密封是只有一对摩擦副，结构简单，制造、拆装容易，一般只需设置冲洗系统，不需要外供封液系统。
有压双重机械密封(原称为双端面机械密封)指有两对摩擦副，结构复杂，需要外供封液系统，有压双重机械密封密封腔内通入比介质压力高0.5~1.5bar的隔离液，起封堵、润滑等作用，隔离液对内侧密封起到润滑作用。
机械密封介绍
（7）适用范围广。当介质易燃、易爆、有毒有害时，采用机械密封 可保证密封。它还适用于高温、低温、高压、真空各种转速的及腐蚀 介质的设备密封。
2、缺点 （1）如结构比填料密封复杂，加工精度要求高，并要求一定的安装
弹簧不旋转
锁紧环压缩量定位片 Nhomakorabea动环 压盖
弹簧
静环
多点冲洗
轴套
锁紧环 付压盖
主压盖
弹簧座
动环
动环密封圈
轴套密封圈
10、集成式集装机械密封
动环
静环
密封锁紧环
密封压盖
集成式集装密封。渣 浆型密封。适用于密 封例如污水，渣浆等 含有固体颗粒或纤维 状杂质的介质。安装 方便，适用范围广， 轴向尺寸小等特点。
11、波纹管环座上开弧型曹代替叶轮循环冷却的热水泵密封
见的一种密封
16非补偿环的几种安装方式
浮装式
托装式
夹固式
非补偿静环（不旋转不补偿）：主要有三种安装方式：
补偿静环（不旋转只补偿）：其辅助密封圈情况和补偿动环基 本一致。
五、平衡型密封与非平衡型密封的区别
非平衡型密封轴套 没有台阶
非平衡型——端面压力受介 质压力的影响。过大会压坏 端面间隙的润滑膜。
（2）机械密封结构多种多样，最常用的机械密封结构是端面密封。 见图2-1。端面密封的静环、动环组成一对摩擦副，摩擦副的作用是 防止介质泄漏。它要求静环、动环，具有良好的耐磨性，动环可以在 轴向灵活地移动，自动补偿密封面磨损，使之与静环良好地贴合；静 环具有浮动性，起缓冲作用。为此，密封面要求有良好的加工质量， 保证密封副有良好的贴合性能。构成机械密封的基本元件有静环、动 环、压盖、推环、弹簧、定位环、轴套、动环密封圈、静环密封圈轴 套密封圈等。
机械密封结构
L58B系列橡胶O形圈结构平衡型机械密封用途：用于化工、制冷、食品加工、石油开采、石油化工、油漆和油墨制造、发电、造纸、制药、给排水等工业领域的泵类以及反应釜、压缩机等类似设备的旋转轴密封。
密封工况参数：密封介质：油、水、弱腐蚀性溶液。
介质温度：-50～+230℃介质压力：≤6.2Mpa轴的转速：0～3000r/min 大于3000r/min至5000r/min请与本公司联系LWB2系列聚四氟乙烯波纹管外装式机械密封用途：主要用于化工、石油化工等工业领域和强腐蚀介质的耐酸泵及类似设备的旋转轴密封。
密封工况参数：适用介质：强酸、强氧化剂或还原性介质及有机化合物溶液等，如硫酸、硝酸、盐酸。
不适用于强碱、氟化酸、氢氟酸及含有颗粒的溶液。
工作温度：+20～+125℃（温度在80℃以上时应用水冷却冲洗密封面并加防护罩，以保安全）。
工作温度与压力：℃20 40 60 80 100 125 MPa 1.0 0.8 0.7 0.5 0.35 0.2 压力与轴径有关主轴转速：3000r/minL10T系列聚四氟乙烯波纹管外装式机械密封用途：主要用于化工、石油化工等工业领域，强腐蚀介质的耐酸泵及类似设备的旋转轴密封。
密封工况参数：密封介质：强酸、强碱、强氧化剂、强还原剂和其它各种强腐蚀性溶液不适用于浓氢氟酸等溶液。
介质压力：≤1.3MPa介质温度：-40～+120℃(取决于所用的材料）转速：≤4000r/min波纹管的尾部增设一挡环，可增加其工作的可靠性。
挡环的直径与轴径有关，如下表：轴径mm 挡环外径（mm）=轴径+16-257mm28-7610mm82-10013mm当卡盘厚度L23大于L6+L10时，为了防止和旋转环组件相碰，应按图示作出台阶。
L10R系列聚四氟乙烯波纹管密封用途：主要用于化工、石油化工等工业领域，强腐蚀介质的耐酸泵及类似设备的旋转轴密封。
密封工况参数：密封介质：强酸、强碱、强氧化剂、强还原剂和其它各种强腐蚀性溶液不适用于浓氢氟酸等溶液。
机械密封选型与常用型 比较
被密封介质：油、水、污水、酸、碱溶液。 密封腔压力：≤1.6Mpa 密封腔温度：-20℃~160℃ 线速度：≤20m/s
密封腔压力：≤1.6Mpa 密封腔温度：-50℃~150℃ 线速度：≤20m/s
HBM1 型 HBM1 型机械密封符合 DIN24960 标准，为单端面、平 衡型、任意旋向金属波纹管式密封，动环 O 形圈、柔性石 墨圈不起补偿作用，因此波纹管移动没有阻力，适用于高 温、高粘度介质。 磨擦副材质与辅助密封材质请根据实际工况选用。 适用范围： 被密封介质：油、酸、碱等一般腐蚀液体。 密封腔压力：当波纹管受外压时≤2.5Mpa 当波纹管受内压时≤1.5Mpa 密封腔温度：-20℃~400℃ 线速度：≤15m/s
机械密封常用型号： HU1 型 HU1 型机械密封符合 ISO3096DIN24960 和 GB6556 标
准。辅助密封卷根据工况要求可选用同规格橡胶“O”圈 PTFE“V”圈。单弹簧、非平衡型拨叉传动、补偿能力强， 安装时与轴旋向无关。
磨擦副材质与辅助密封材质可根据实际工况选用。 适用范围 被密封介质：油水、结晶性强碱、盐、高溶度流体、 浆料、有机溶剂及其他弱腐蚀溶液。 密封腔压力：≤1Mpa 密封腔温度：-20℃~220℃ 线速度：≤15m/s
HU5 型 HU5 型机械密封符合 DIN24960 标准，背靠背安装亦 符合 DIN24960 标准双端面机械密封，属于部分平衡型、 橡胶波纹管，单弹簧、单端面结构，动环靠橡胶波纹管的 过盈量驱动，浮动性好，弹簧也起传递扭矩作用。 磨擦副材质与辅助密封材质请根据实际工况选用。 适用范围： 被密封介质：含颗粒的废水、油、污水。 密封腔压力：≤1.6Mpa 密封腔温度：-20℃~140℃ 线速度：≤10m/s
机械密封 分类方法
机械密封分类方法ICS21.140J22JB/T4127.2-1999机械密封分类方法Classificationmethodformechanicalseal1999-06-28发布2000-01-01实施国家机械工业局发布I前言本标准是对ZBJ22001-88《轻型机械密封分类方法》进行的修订。
本标准自实施之日起代替ZBJ22001-88。
本标准的附录A是标准的附录。
本标准由机械密封标准化技术委员会提出并归口。
本标准负责起草单位:合肥通用机械研究所。
本标准主要起草人:林远大、吕康、丁世民、张雨虹。
JB/T4127.2-199911范围本标准适用于旋转轴用机械密封。
2按应用的主机分类2.1泵用机械密封2.1.1各种单级离心泵、多级离心泵、旋涡泵、螺杆泵、真空泵等用的机械密封。
2.1.2内燃机冷却水泵用机械密封，包括各种汽车、拖拉机、内燃机车等内燃机冷却水泵用的机械密封。
2.1.3船用泵机械密封，包括船舶和舰艇上各种泵用机械密封。
2.2釜用机械密封，包括各种不锈钢釜、搪瓷釜、搪玻璃釜等用的机械密封。
2.3透平压缩机用机械密封，包括各种离心压缩机、轴流压缩机等用的机械密封。
2.4风机用机械密封，包括各种通风机、鼓风机等用的机械密封。
2.5潜水电机用机械密封，包括各种潜水电机、潜油电机、潜卤电机等用的机械密封。
2.6冷冻机用机械密封，包括各种螺杆冷冻机、离心制冷机等用的机械密封。
2.7其它主机用机械密封，包括分离机械、洗衣机、高温染色机、减速机、往复压缩机曲轴箱等机械设备用机械密封。
3按作用原理和结构分类3.1按密封端面的对数分为单端面、双端面、多端面机械密封。
3.1.1单端面机械密封，系指由一对密封端面组成的机械密封。
3.1.2双端面机械密封，系指由两对密封端面组成的机械密封。
按双端面机械密封是轴向布置或径向布置，又分为轴向双端面机械密封和径向双端面机械密封。
轴向双端面机械密封又按对其封液压力有无要求而分为有压双端面机械密封和无压双端面机械密封。
知识点5：搅拌反应釜的密封.
力作用下，装在搅拌轴与填料箱本体之间的 填料被压缩，对搅拌轴表面产生径向压紧力。
（3）填料
对于低压、无毒。非易燃易爆等介质，可选 用石棉绳作填料。 对于压力较高且有毒、易燃易爆的介质，一 般可用油浸石墨石棉填料或橡胶石棉填料。 对于高温高压下操作的反应釜，密封填料可 选用铅、紫铜、铝、蒙乃尔合金、不锈钢等。
③平衡型与非平衡型
根据接触面负荷平衡状况，机械密封又可分
为平衡型与非平衡型两种。
平衡型适宜 于压力较高 或压力波动 较大的场合。
非平衡型 仅适应介 质压力较 低场合。
⑶主要零部件
①动环和静环 动静环要选用耐磨性、减摩性和导热性能好 的材料；动环材料的硬度要比静环高；两端 面加工精度要求很高。
职业教育应用化工技术专业教学资源库 《化工设备认知与制图》课程
项目四 化工设备及设备布置图
分项目3：搅拌反应釜
知识点5：搅拌反应釜的密封
吉林工业职业技术学院
知识点5：搅拌反应釜的密封
1.填料密封 ⑴填料密封结构
填料密封由填料、
填料箱体、衬套、 压盖、压紧螺栓、 油杯等组成。
⑵密封原理
（4）填料箱 填料箱已有标准件。标准组制订以标准轴径为依 据，轴径系列有φ30、φ40、φ50、φ65、φ80、 φ95、φ110、φ130八种规格，可直接选用。 （5）压盖与衬套 压盖的作用是盖住填料，并在压紧螺母拧紧时将 填料压紧，从而达到轴封的目的。
职业教育应用化工技术专业教学资源库 《化工设备认知与制图》课程
⑶机械密封的分类
①单端面与双端面
当密封装置中只有一对摩擦副（一个动环、
一个静环）时称为单端面。
机械密封的种类大全
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按卸荷程度不同，前者又分为部分平衡式（部分卸荷）和过平衡式（全部卸荷）。
平衡式密封端面上所受的作用力随介质压力的升高而变化较小，因此适用于高压密封；非平衡式密封密封端面所受的作用力随介质压力的变化较大，因此只适用于低压密封。
平衡式密封能降低端面上的摩擦和磨损，减小摩擦热，承载能力大，但其结构较复杂，一般需在轴或轴套上加工出台阶，成本较高。
后者结构简单，介质压力小于0.7MPa时广泛作用。
2、内置式和外置式机械密封内置式机械密封可以利用密封箱内介质压力来密封，机械密封的元件均处于流体介质中，密封端面的受力状态以及冷却和润滑情况好，是常用的结构型式。
外置式机械密封的大部分零件不与介质接触，暴露在设备外，便于观察及维修安装。
但是由于外置式结构的介质作用力与弹性元件的弹力方向相反，当介质压力有波动，而弹簧补偿量又不大时，会导致密封环不稳定甚至严重泄漏。
外置式机械密封仅用于强腐蚀、高粘度和易结晶介质以及介质压力较低的场合。
3、内流式和外流式机械密封介质泄漏方向与离心力方向相反的密封为内流式密封；介质泄漏方向与离心力方向一致的密封为外流式密封。
由于内流式密封中离心力阻止泄漏流体，其泄漏量较外流式少，前者适用于高压，速度高时，密封可靠。
为加强端面润滑采用后者较合适，但介质压力不宜过高，一般为1～2MPa。
4、静止式和旋转式机械密封弹簧不随轴一起旋转的密封为静止式密封；弹簧随轴一起旋转的密封为旋转式密封。
由于静止式密封的弹簧不受离心力影响，常用于高速机械密封中。
机械密封基础知识
四、机械密封的优缺点
项目
种类
机械密封 优缺点
泄漏量
极少
几乎不泄露，一般泄漏量为 0.01~10ml/h
寿命
长
一般能连续运转1~2年，或更长时间
轴的磨损
几乎没有
轴（或轴套）局部（动环密封圈处）有 轻微磨损
调正
不要
自动进行调整，便于自积小.摩擦系数亦小，功率损失 约为填料密封的1/3~1/10
1、当端面出现过宽的磨损，表明机器的同轴度很差。机器每转一转密封件 都要作轴向位移和径向摆动，产生轻微的分离和泄漏以离心泵为例，造成宽面磨 损的原因大致有：联轴器不对中；泵轴弯曲；泵轴偏斜；轴承精度低；振动等。
2、端面磨损痕迹宽度小于窄环环面宽度时，这就意味着密封受到过大的压 力，使密封面呈现弓形。
零件少，精度要求低
不需要拆开机器
其中，密封环是动环和静环的总称，是构成机械密封最主要的
元件。密封环在很大程度上决定了机械密封的使用性能和寿命，因
五 此，对它提出了一些要求。
、 对
• 有足够的强度和刚度
在工作条件下(如压力、温度和滑动速度等)不损坏，变形应尽量的小，
密
工作条件波动时仍能保持密封性。尤其是密封端面要有足够的强度以及 一定的耐腐蚀能力，以保证产品有满意的使用寿命。
泵用机械密封 基础知识课件
一、机械密封定义
• 机械密封是一种旋转机 械的轴封装置，又叫端 面密封。
定义：有至少一对垂 直于旋转轴线的端面在 流体压力和补偿机构弹 力的作用以及辅助密封 的配合下保持贴合并相 对滑动而构成的防止流 体泄漏的装置。
二、机械密封
• 第一部分，是有动环和静环组成的密封端面，也叫摩
1、摩擦副端面之间（泄漏点1）； 2、动环辅助密封圈处（泄漏点2）； 3、静环辅助密封圈处（泄漏点3）； 4、压盖与机体结合端面间（泄漏点4）； 5、轴套与转轴之间（泄漏点5）； 6、碳石墨环有渗漏孔隙以及从镶装 件配合面处都有可能成为泄漏通道 （6、7）。
59U型泵用机械密封
59U型泵用机械密封●用途：用于化工、制冷、食品加工、石油开采、石油、化工、油漆和油墨制造、发电、造纸、制药、给排水等工业领域的泵类以及反应釜、压缩机等类似设备的旋转轴密封。
●符合标准：国际标准ISO3069 欧洲标准DIN24960和英国BS5257-1975等标准，也符合美国石油协会标准API610和中国标准GB6556-94。
减速机联轴器联轴器联轴器结构名称59U型泵用机械密封参数说明:D4是密封腔尺寸104型泵用机械密封●103系列机械密封为内装．内流．单端面．单弹簧．非平衡结构。
并圈弹簧传动。
为一机部和石化部所属十余个单位联合设计。
经证实，其结构简单．制造容易，拆装方便，使用可靠，经济耐用，符合国情。
适合安装在各类新老回转式泵的密封腔内。
天硕联轴器，你的传动联结件专家●适用范围被密封介质：采用不同材质可适应水、油、有机溶剂、中等腐蚀性液体及含固体颗粒的介质。
密封腔压力:≤1.0MPa密封腔温度：0℃～+180℃（氟橡胶）-20℃～+90℃（丁腈橡胶）-30℃～+120℃（丁丙橡胶）-40℃～+230℃（聚四氟乙烯）-40℃～+230℃（四氟包橡胶）转速：≤3000r/min （线速度：≤20m/S ec ）59B 型泵用机械密封● 用途：用于化工、制冷、食品加工、石油开采、石油、化工、油漆和油墨制造、发电、造纸、制药、给排水等工业领域的泵类以及反应釜、压缩机等类似设备的旋转轴密封。
● 符合标准：国际标准ISO3069 欧洲标准DIN24960和英国BS5257-1975等标准，也符合美国石油协会标准API610和中国标准GB6556-94。
结构名称59B型泵用机械密封参数说明:D4是密封腔尺寸，符合国际标准 ISO3069，欧洲标准DIN24960及英国标准BS5257-1975。
机械密封主要性能参数
第3章机械密封主要性能参数55、什么是机械密封的端面比压？作用在密封环上单位面积上净剩的闭合力称为端面比压，以Pa表示，单位为MPa端面比压大小是否合适，对机械密封的性能和使用寿命影响很大。
比压过大，会加剧密封端面的磨损，破坏流体膜，降低使用寿命；比压过小会使密封泄漏增加，降低密封性能。
56、机械密封受力情况是怎样？分析密封受力情况，是分析密封环在工作状态下的受力种类、大小、在此基础上计算机械密封的端面比压。
密封的受力情况与密封的设计结构有关。
图3-1所示图3-1受力分析图动环受的力有弹簧F t介质力Fp和液膜压力Fm，此外还有密封圈的摩擦阻力R,在这些力中介质力和弹簧力的方向是一致的，称为闭合力。
液膜压力Fm为推开力，摩擦阻力R的实际力是很小的可以忽略，这样密封的合力为 F=F t + F p- F m 。
57、弹簧力的测试有几种方法？弹簧力的测试有一般有两种方法，弹簧力是密封闭合力的主要因素，该力可用计算方法获得但是有一定的误差，实际上是以实测比较准确，在现场测量方法是在弹簧加重物，并记录压缩的高度，同样可测得弹簧力。
还有就是利用弹簧测试机测得，弹簧测试机有机械指针显示方法和电子数显法两种，目前基本采用这两种方法它测试手段都比较准确。
58、什么是弹簧比压？怎样计算？弹簧比压就是单位密封面上的弹簧力，单位是MPa，，计算方法是总的弹簧力除以密封断面的的面积。
内装式机械密封一般弹簧比压在0.1～0.2 MPa。
外装式机械密封，介质力小于0.1 MPa时，弹簧比压取0.3～04 MPa，介质压力小于0.25时，弹簧比压取0.4～06 MPa。
59、载荷系数是怎样定义的？意义是什么？密封介质压力作用在补偿环上（动环）对于非补偿环（静环）的闭合力的有效面积与密封环带面积之比称为载荷系数。
例如一个内装式机械密封，令为密封介质的有效作用面积Ae，A为密封环带的面积，于是载荷系数从图3-2可得nAAe K =图3-2 内流型密封受力图()20224dd Ae -=π= A 4π()2122d d -将和之值带入中，可得Ae A K 21222022dd d d K --=K 为载荷系数，对流体式机械密封而言。
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平衡型机械密封与非平衡型机械密封的简单区别
核心提示：平衡型机械密封与非平衡型机械密封的简单区别
平衡型机械密封
分类特点适用范围
按液体压力平衡情况分类平衡型能部分或全部平衡液体压力对端面的作用，但通常采用部分平衡
载荷系数0≤K＜1
端面比压随液体压力增高而缓慢增加，改善端面磨损情况
结构比较复杂适用于液体压力较高的场合，对于一般液体可用于0.7～4.0MPa，甚至可达10MPa，Pcδ为90～200(MPa·m)/s
对于润滑性较差、粘度低、密度小于600㎏/m3的液体（如液化气），可用于液体压力较高的场合
非平衡型机械密封
分类特点适用范围
按液体压力平衡情况分类非平衡型不能平衡液体压力对端面的作用，端面比压随液体压力增加而增加
载荷系数K＞1
在较高液体压力下，由于端面比压增加，容易引起磨损
结构简单适用于液体压力低的场合
对于一般液体可用于密封压力≤0.7MPa，Pcδ≤4～6(MPa·m)/s；对于润滑性差及腐蚀性液体可用于压力≤0.3～0.5MPa。