机械密封课件 (机泵机械密封原理)

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组成:
1.密封端面： 动环、静环─摩擦副 2.缓冲补偿机构： 由弹性元件(圆柱弹簧、 圆锥弹簧、波片弹簧、 波纹管等)构成。—使 贴合; 3.辅助密封圈： 包括动环密封圈、静环 密封圈等，有各种形式： 如O型圈、V型圈、楔形 圈等
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机械密封原理
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机械密封分类
隔离液，压力高于 介质压力
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机械密封分类
串联式机械密封
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机械密封分类
两套密封沿同一方 向布置，外侧密封为 安全密封，保证危险 介质不会泄漏到大气 中。
密封机理
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5、保证密封性能必须要求 ➢摩擦副端面平面度、光洁度 高 ➢摩擦副要紧密贴合 ➢静止件处得密封圈不泄漏
6、保证密封使用寿命 ➢润滑密封面 ➢减小摩擦—防止产生大量的 热
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机械密封原理
波纹管机械密封
❖去 掉 了 补 偿 环 密 封 圈 及 其 摩 擦 阻 力 ， 补 偿 环 密 封 圈 改 至 弹 簧 座 处 , 补偿环追随性提高.
外装式、内装式密封
外流式、内流式密封
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机械密封分类
（1）旋转式：补偿机构（弹性元件）随轴旋转。) （由于安装方便，普 通密封大多采用，但易产生不平衡，不能用于高速, 且消耗搅拌功率
（2）静止式：补偿机构（弹性元件）不随轴旋转。（用于高速）
泄漏点4—压盖与腔体间的密封 圈，静密封点，密封圈与相配 合件之间相对静止.
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机械密封原理
密封机理
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2、传动关系
轴或轴套───紧固螺 钉5──弹簧座4──弹簧3─ 补偿环1 压盖──防转销8─非补偿环 6
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重整装置：PLAN11 、PLAN11+52、 PLAN23 、 PLAN23+52 、 PLAN23+54 、PLAN11+72+75 、 PLAN11+72+76
异构化装置：PLAN11 、PLAN11+52、PLAN11+54 、 PLAN21+52
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机械密封原理
密封机理
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4 、辅助设施 通过冲洗、冷却、过滤、 分离等方式进行冷却和 润滑，从而改善密封的 工作环境，减少密封的 泄漏量，延长使用寿命。 应当把它看作机械密封 的组成部分。
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机械密封原理
01方案
方案描述
• 从泵出口处对密封腔进行内部 冲洗
• 操作与11方案类似。
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01方案
采用原因
• 密封腔散热 • 卧式泵密封腔排气 • 降低液体在11方案的暴露管道
中冻结或聚合的风险。
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进行排气。 • 典型的故障模式是节流孔堵塞
– 检查管道末端的温度。
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21方案
方案描述
• 从泵出口经节流孔板和冷 却器对密封进行冲洗。
• 冷却器11方案冲洗中加强 了散热。
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11方案
采用原因
• 密封腔散热 • 卧式泵密封腔排气
• 增加密封腔压力和液体气化余 量。
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11方案
应用场合
• 一般应用于清洁液体。 • 非聚合液体。
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密封机理
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1、4个密封点（亦称4个泄漏点， 如图1-1）
泄漏点1—摩擦端面泄漏点，依 靠弹力和介质压力保持贴和 （动密封点,两个摩擦副之间有 相对转动）
泄漏点2—补偿环密封圈，静密 封点，密封圈与轴或轴套之间 有微动;
泄漏点3—非补偿环密封圈，静 密封点，密封圈与相配合件之 间相对静止;
三、机械密封冲洗方案
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机械密封冲洗作用
机械密封冲洗作用： 1、润滑 2、散热 3、防止密封腔内液体汽化 4、防泄漏
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加氢、重整主要冲洗方案
加氢装置：PLAN11 、PLAN11+53B 、PLAN21 、 PLAN21+13（立式注水泵）、PLAN23+53B
机械密封分类
内流式和外流式机械密封（一般和内装式、外装式一致）
（1）内流式：泄漏方向朝向轴心。（一般密封都采用这 种结构）
（2）外流式：泄漏方向朝向离心力方向。（泄漏量大， 只有在压力、温度都不高的腐蚀性介质中用）
多弹簧和单弹簧机械密封
（1）多弹簧：（又叫小弹簧，轴向尺寸小，轴向弹力均 匀）宜用于高速，不宜用于腐蚀性介质。
❖避免了补偿环密封圈因轴串、振动所产生的磨损。 ❖金属波纹管用于高温介质 ❖聚四氟乙烯波纹管用于腐蚀性介质。
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机械密封原理
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二、机械密封分类
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应用场合
• 适当温度的大腔或喉部敞开式 密封腔。
• 清洁的液体。
• 使用干运转密封的顶入式混合 器或搅拌器。
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02方案
预防性维护
• 工艺介质必须距离沸点有足够 的余量以避免气化。
• 高温工况密封腔夹套或需要不 间断冷却。
• 经常与蒸汽急冷、62方案一起 使用。
• 使用直径至少为0.125英寸（3 毫米）的节流孔板。
• 计算流速来决定节流孔板的尺 寸以满足密封腔流动。
• 通过适当的节流孔板和喉部衬 套的尺寸来降低密封腔压力。
• 典型的故障模式是节流孔堵塞 – 检查管道末端的温度。
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14方案
方案描述
• 密封冲洗通过节流孔板从泵出 口并再次循环至泵入口。
• 结合11方案和13方案。
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14方案
采用原因
• 立式泵的持续密封腔排气。 • 密封腔散热。
• 增加密封腔压力和液体气化余 量。
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14方案
应用场合
• 立式泵密封。 • 适当温度下清洁的非聚合液体。
一、机械密封原理
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机械密封原理
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什么是机械密封？ 1.一种用于动设备中防止泄 漏的零部件； 2.依靠弹性元件对动、静环 端面压紧而达到防止泄漏的 装置；
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机械密封原理
机械密封原理
密封机理
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3、原理
通过一系列零件将径向 密封转化为轴向密封，在弹 簧和介质压力共同作用下， 对由于设备运行所造成的轴 向磨损可以及时补偿，使轴 向密封面始终保持贴合。由 于机械密封（轴向密封）在 运行中可以对轴向磨损进行 补偿，而填料密封（径向密 封）不能对径向磨损进行补 偿，故机械密封比填料密封 寿命长。
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机械密封分类
（1） 内装式：静环装在压盖内侧，静环端面面向工作腔。
（用于温度、压力较高，腐蚀性不强的场合）
（2） 外装式：静环装在压盖外侧，静环端面背向工作腔。
（用于低压、腐蚀性强的场合）
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02方案
方案描述
•没有冲洗的密闭密封腔。
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02方案
采用原因 • 简单 – 无需环境控制。
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02方案
• 典型的故障模式是节流孔板堵 塞 – 检查管道末端的温度。
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13方案
方案描述
• 从密封腔经节流孔板至泵入口 的再循环。
• 立式泵的标准冲洗方案。
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13方案
采用原因
• 立式泵的持续密封腔排气。 • 密封腔散热。
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13方案
应用场合
• 立式泵。 • 密封腔压力大于吸入压力。 • 适当温度液体和适度固体颗粒。 • 非聚合液体。
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13方案
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预防性维护
• 在起动立式泵之前对管道回路 进行排气。
个别时候也用于高 压场合。密封腔压力 逐级降低。
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安全密封
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机械密封分类
加氢、重整装置主要的密封形式有：单弹簧机械密封、多 弹簧机械密封、串联式弹簧机械密封、串联式波纹管机械 密封
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01方案
应用场合
• 定制密封腔，与ASME/ANSI泵 非常相像。
• 清洁、温度适中的液体。
• 与单密封件一起使用，极少与 双密封件一起。
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01方案
预防性维护
• 通常无法对密封端面进行直接冲 洗，散热能力有限。
• 冲洗流速基于通过内部孔板压头 损失的计算。
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机械密封分类
1、 按使用条件分类
（1）高速密封（ZBJ22-001-88：线速度25～100m/s）和普通密封
（2）高压和低压密封
（3）高温、常温和低温密封
（4）泵用、釜用和压缩机用密封
（5）耐腐蚀、抗颗粒机械密封
2、 通常按结构分类
多弹簧、单弹簧密封
旋转式、静止式密封
2.可在密封厂家进行 静压、运转试验
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பைடு நூலகம்NAME
定位快
轴套
压盖
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机械密封分类
双端面机械密封
两套密封面对面或背对背安装在一起。
用于工作介质有毒、易燃、易爆、易挥发、易结晶、高温、低温， 或气体、高真空度等场合。
两套密封之间形成一个密封腔，在密封腔中引入封液：堵封、润 滑、冷却，选洁净、润滑性好的封液介质。
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11方案
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预防性维护
• 使用直径至少为0.125英寸（3 毫米）的节流孔板。
• 计算流速来决定节流孔板的尺 寸以满足密封腔流动。
• 通过适当的节流孔板和喉部衬 套的尺寸来增加气化余量。
• 通过管道在12点位置将冲洗液 引至密封端面。
（2）单弹簧：（又叫大弹簧，轴向尺寸大，轴向弹力不 均匀）不宜用于高转速的场合。
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机械密封分类
集装式机械密封 1.将机械密封、轴套 、压盖组合成一个整 体。安装时只需固定 压盖、轴套，取下定 位块即可。安装方便 ，排除了安装不良的 影响。
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11方案
方案描述
• 从泵出口经节流孔板对密封进 行冲洗。
• 默认单密封冲洗方案。
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11方案
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11方案
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14方案
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预防性维护
• 使用直径至少为0.125英寸（3 毫米）的节流孔板。
• 计算流速来决定节流孔板的尺 寸以满足密封腔流动。
• 通过适当的节流孔板和喉部衬 套的尺寸来增加气化余量。
• 冲洗应当引至密封端面。 • 在起动立式泵之前对管道回路