最新第5章机械密封的辅助系统
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压力表
5－6 用自身介质冷却后冲洗密封流程图
6、两项冲洗 对于双支承泵可采用两向冲洗，出口端密封腔压力高 于入口密封的压力将两端密封腔连接起来，对泵出口端是反向冲洗， 泵的入口端是正向冲洗，故称为两向冲洗。简图5－7
图5－7 两项冲洗
7、外冲洗（注入式） 对于内装式单端面密封当液体不适宜作密封流体时，比如介质中含有
孔板
5－3 反向旁通式冲洗流程
4、介质循环冲洗，利用装在泵 轴或轴套上的循环轮依靠旋转 产生泵效作用，使密封流体循 环的部件。介质从密封腔引出， 经过换热器在回到密封腔进行 冲洗，并用节流套控制工作介 质与密封腔介质的热传导，控 制温度作用。常用于内装式单 端面机械密封。
图5－4图 5－5
换热器
4、采用辅助系统的目的
（1）减小温升，保持端面良好润滑（使机械密封各零件 良好、正常地工作）。
（2）（在易汽化介质中）保持密封腔压力高于饱和蒸 气压，使之不汽化。
（3）在低温泵中保温和供热。
（4）对于有固体颗粒出现的结晶和强腐蚀介质的密封， 能保持密封不受损坏。
5、较好工况下，采用辅助系统，会提高密封稳定性和使 用寿命。（有的密封工作温度、压力、转速不太高。不用 辅助系统也可以工作。）
介质循环冲洗
图5－4图 循环轮
5－5
循环轮
5、是一种利用泵本身的介质经过泵的出口进入冷却罐冷却后，
在进入密封腔的方法。见图5－6,一般冲洗油的压力应高于密封腔
的0.5～1MPa或采用孔板控制密封的冲洗量。对于高温泵的冲洗
温度应低于60℃为宜。（国际标准不应高于80℃）
冲洗介质入口
冲洗压力调节阀
冷却器
冲洗是一种控制温度、延长机械密封寿命的最有效措施。 冲洗的目的在于带走温度和热量、降低密封腔温度，防止 液膜汽化、改善润滑条件、防止干运转、、防止杂质集积 和气囊形成。
冲洗实际上是直接冷却的方法，它有，正向直通式冲洗、 正向旁通式冲洗（也叫正向冲洗）、反向旁通式冲洗、
也叫（反冲洗）、全冲洗、及综合冲洗。冲洗液的来源有 内冲洗、外冲洗。按冲洗入口布置有，单点冲洗、多点冲 洗。
（机械密封效果大大提高，使用范围更加广泛，对密封本 身材料要求降低，机械密封成本下降。）
3、机械密封端面摩擦热（会导致端面温度升高）得以 控制
端面摩擦热过高有下列危害：
（1）液膜汽化磨损加剧密封失效； （2）端面热变形加大泄漏和磨损； （3）加剧腐蚀； （4）辅助密封圈老化变质从而失效； （5）石墨浸渍物碳化或熔化而产生泄漏。 所以端面温升是机械密封的大敌。
要在高速旋转中，在几毫米宽的密封面上实现动密封就更 加 困难。
2、辅助系统可以改善密封工作环境 （1）无辅助系统，就只能改进密封结构，提高材质。 （代价高，不能从根本上解决问题。） （2）实际工作中，不用任何辅助设施的机械密封几乎没
有。如高压使用的串联机械密封、高温泵机械密封 都必须采用相应辅助设施。 （3）（通过辅助系统）苛刻工况变为密封可接受工况
6、辅助系统属于机械密封的组成部分（根据不同工况采 用不同的辅助系统。国际上通用的美国石油学会标准（离 心泵API610）对此都作了具体规定）。
二、什么是辅助系统
1、定义 为改善密封工作环境，采用许多元件和设施组成一个系 统，通过冲洗、冷却、过滤、分离和保温的方式，实现对 密封的润滑、冷却或调温、冲洗、净化，稀释和冲掉泄漏 介质，改善密封的工作环境。这种用来改善机械密封工作 条件的辅助设施被称为机械密封的辅助系统。它由许多元 件组成，包括过滤器、旋液分离器、限流孔板、冷却器、 压力罐、增压罐、各种监测仪表、管路、管件等组成。实 际工作中可用一种或几种，根据工作条件而定。
单点轴向冲洗
2、多点冲洗有，径向冲洗和轴向冲洗两种。图5－11、图 5－12
冲洗入口
密封压盖
径向多点冲洗孔
5－12 多点径向冲洗
5－12 多点轴向冲 洗
叶轮局部循环冲洗
3、利用密封本身转动的件上开凹槽、钻孔、螺纹起到泵 的效应作用，叶片轮与外接换热器形成叶轮局部循环冲洗。 这种方法常用与泵出口压压差很小的场合。一般用于热水 泵或热油泵上，双端面密封的常压端。详见照片 5－13
三、 机械密封冲洗的方法
1、正向直通式冲洗、即在泵的内部将出口流道与密封腔 贯通，依靠它们的压差，维持介质从泵出口流到密封腔的 正向流动，达到冲洗的目的。由于未经净化及降温处理， 只能由介质将密封腔的摩擦热带走，起控制温度的作用。 常用于内装式单端面机械密封 简图5－1
Q/D=急冷/排液
正向直通式冲洗
F=冲洗一般在密封压盖上能看到F的字头
5－2正向旁通式冲洗
3、反向旁通式冲洗、（也叫反向冲洗）即将介质从密封 腔引出，经旁通管，通过节流孔板、再回到泵的入口依靠 密封腔与泵入口的压差，维持介质的反向流动，达到的目 的，能起控制温升、防止杂质沉积的作用。此种冲洗方法 适用于介质温度低于80℃以下的介质，常用与密封压力与 排出压力差极小的场合。图5－3
固体颗粒，如：炼油厂的催化裂化的油浆泵、或常减压的底泵等，都 需要从外部引进冲洗液如练厂的腊油柴油，注入到密封腔来改善密封 的工作环境。见图5－8
5－8 注入式冲洗
三、 机械密封的冲洗方向
进入密封腔的冲洗方向常用的有A单点径向冲洗、B单点轴向冲洗、如 图5－9 5－10
1、单点冲洗、冲洗孔的直径不要小于5 mm
2、正向旁通式冲洗（也叫正向冲洗）正向旁通式冲洗 （也叫正向冲洗）即将介质从泵的出口引出，经旁通管， 通过孔板节流，再进入密封腔，依靠泵的出口与密封腔的 压差，维持介质的正向流动，达到冲洗的目的。再旁路管 中可以根据需要接上漩涡分离器、换热器等可以起到控制 温度。控制磨蚀、用于内装式机械密封。图5－2
第5章机械密封的辅助 系统
第五章 机械密封的辅助系统
一、为什么机械密封要采用辅助系统 1、机封工作条件的苛刻性
在流体机械中（如泵、压缩机、搅拌釜、离心机等），
工作条件最苛刻的部件要算机械密封。 （1）象推力轴承那样承受轴向力 （2）象散热器那样把产生的热量导出 （3）在高温高压易腐蚀情况下，静密封已经很困难，还
压力表
5－6 用自身介质冷却后冲洗密封流程图
6、两项冲洗 对于双支承泵可采用两向冲洗，出口端密封腔压力高 于入口密封的压力将两端密封腔连接起来，对泵出口端是反向冲洗， 泵的入口端是正向冲洗，故称为两向冲洗。简图5－7
图5－7 两项冲洗
7、外冲洗（注入式） 对于内装式单端面密封当液体不适宜作密封流体时，比如介质中含有
孔板
5－3 反向旁通式冲洗流程
4、介质循环冲洗，利用装在泵 轴或轴套上的循环轮依靠旋转 产生泵效作用，使密封流体循 环的部件。介质从密封腔引出， 经过换热器在回到密封腔进行 冲洗，并用节流套控制工作介 质与密封腔介质的热传导，控 制温度作用。常用于内装式单 端面机械密封。
图5－4图 5－5
换热器
4、采用辅助系统的目的
（1）减小温升，保持端面良好润滑（使机械密封各零件 良好、正常地工作）。
（2）（在易汽化介质中）保持密封腔压力高于饱和蒸 气压，使之不汽化。
（3）在低温泵中保温和供热。
（4）对于有固体颗粒出现的结晶和强腐蚀介质的密封， 能保持密封不受损坏。
5、较好工况下，采用辅助系统，会提高密封稳定性和使 用寿命。（有的密封工作温度、压力、转速不太高。不用 辅助系统也可以工作。）
介质循环冲洗
图5－4图 循环轮
5－5
循环轮
5、是一种利用泵本身的介质经过泵的出口进入冷却罐冷却后，
在进入密封腔的方法。见图5－6,一般冲洗油的压力应高于密封腔
的0.5～1MPa或采用孔板控制密封的冲洗量。对于高温泵的冲洗
温度应低于60℃为宜。（国际标准不应高于80℃）
冲洗介质入口
冲洗压力调节阀
冷却器
冲洗是一种控制温度、延长机械密封寿命的最有效措施。 冲洗的目的在于带走温度和热量、降低密封腔温度，防止 液膜汽化、改善润滑条件、防止干运转、、防止杂质集积 和气囊形成。
冲洗实际上是直接冷却的方法，它有，正向直通式冲洗、 正向旁通式冲洗（也叫正向冲洗）、反向旁通式冲洗、
也叫（反冲洗）、全冲洗、及综合冲洗。冲洗液的来源有 内冲洗、外冲洗。按冲洗入口布置有，单点冲洗、多点冲 洗。
（机械密封效果大大提高，使用范围更加广泛，对密封本 身材料要求降低，机械密封成本下降。）
3、机械密封端面摩擦热（会导致端面温度升高）得以 控制
端面摩擦热过高有下列危害：
（1）液膜汽化磨损加剧密封失效； （2）端面热变形加大泄漏和磨损； （3）加剧腐蚀； （4）辅助密封圈老化变质从而失效； （5）石墨浸渍物碳化或熔化而产生泄漏。 所以端面温升是机械密封的大敌。
要在高速旋转中，在几毫米宽的密封面上实现动密封就更 加 困难。
2、辅助系统可以改善密封工作环境 （1）无辅助系统，就只能改进密封结构，提高材质。 （代价高，不能从根本上解决问题。） （2）实际工作中，不用任何辅助设施的机械密封几乎没
有。如高压使用的串联机械密封、高温泵机械密封 都必须采用相应辅助设施。 （3）（通过辅助系统）苛刻工况变为密封可接受工况
6、辅助系统属于机械密封的组成部分（根据不同工况采 用不同的辅助系统。国际上通用的美国石油学会标准（离 心泵API610）对此都作了具体规定）。
二、什么是辅助系统
1、定义 为改善密封工作环境，采用许多元件和设施组成一个系 统，通过冲洗、冷却、过滤、分离和保温的方式，实现对 密封的润滑、冷却或调温、冲洗、净化，稀释和冲掉泄漏 介质，改善密封的工作环境。这种用来改善机械密封工作 条件的辅助设施被称为机械密封的辅助系统。它由许多元 件组成，包括过滤器、旋液分离器、限流孔板、冷却器、 压力罐、增压罐、各种监测仪表、管路、管件等组成。实 际工作中可用一种或几种，根据工作条件而定。
单点轴向冲洗
2、多点冲洗有，径向冲洗和轴向冲洗两种。图5－11、图 5－12
冲洗入口
密封压盖
径向多点冲洗孔
5－12 多点径向冲洗
5－12 多点轴向冲 洗
叶轮局部循环冲洗
3、利用密封本身转动的件上开凹槽、钻孔、螺纹起到泵 的效应作用，叶片轮与外接换热器形成叶轮局部循环冲洗。 这种方法常用与泵出口压压差很小的场合。一般用于热水 泵或热油泵上，双端面密封的常压端。详见照片 5－13
三、 机械密封冲洗的方法
1、正向直通式冲洗、即在泵的内部将出口流道与密封腔 贯通，依靠它们的压差，维持介质从泵出口流到密封腔的 正向流动，达到冲洗的目的。由于未经净化及降温处理， 只能由介质将密封腔的摩擦热带走，起控制温度的作用。 常用于内装式单端面机械密封 简图5－1
Q/D=急冷/排液
正向直通式冲洗
F=冲洗一般在密封压盖上能看到F的字头
5－2正向旁通式冲洗
3、反向旁通式冲洗、（也叫反向冲洗）即将介质从密封 腔引出，经旁通管，通过节流孔板、再回到泵的入口依靠 密封腔与泵入口的压差，维持介质的反向流动，达到的目 的，能起控制温升、防止杂质沉积的作用。此种冲洗方法 适用于介质温度低于80℃以下的介质，常用与密封压力与 排出压力差极小的场合。图5－3
固体颗粒，如：炼油厂的催化裂化的油浆泵、或常减压的底泵等，都 需要从外部引进冲洗液如练厂的腊油柴油，注入到密封腔来改善密封 的工作环境。见图5－8
5－8 注入式冲洗
三、 机械密封的冲洗方向
进入密封腔的冲洗方向常用的有A单点径向冲洗、B单点轴向冲洗、如 图5－9 5－10
1、单点冲洗、冲洗孔的直径不要小于5 mm
2、正向旁通式冲洗（也叫正向冲洗）正向旁通式冲洗 （也叫正向冲洗）即将介质从泵的出口引出，经旁通管， 通过孔板节流，再进入密封腔，依靠泵的出口与密封腔的 压差，维持介质的正向流动，达到冲洗的目的。再旁路管 中可以根据需要接上漩涡分离器、换热器等可以起到控制 温度。控制磨蚀、用于内装式机械密封。图5－2
第5章机械密封的辅助 系统
第五章 机械密封的辅助系统
一、为什么机械密封要采用辅助系统 1、机封工作条件的苛刻性
在流体机械中（如泵、压缩机、搅拌釜、离心机等），
工作条件最苛刻的部件要算机械密封。 （1）象推力轴承那样承受轴向力 （2）象散热器那样把产生的热量导出 （3）在高温高压易腐蚀情况下，静密封已经很困难，还