泵用填料和垫片密封
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IDT SINYUAN Sealing Technology co., ltd
填料材料的选用
• SIZE 填料的截面尺寸 • TEMPERATURE * 密封介质的温度 EMPERATURE* • APPLICATION 应用，设备型式（阀门、往复、旋转）等
• MEDIA 密封介质（PH等） • PRESSURE * 密封介质压力 RESSURE* • SPEED * PEED* 轴线速度，m/s
典型组合盘根
1374 TALuft组合盘根 TA-Luft 材料组成： 由多用途的石墨线编织而成，具有极其优越的密封性能， 能耐温度循环。 性能特点： 此填料组具有很好的防挤出性，低冷流，低蠕变，及非常 低的磨擦系数
宁波易天地信远密封技术有限公司
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密封技术在帮助企业减少散逸性排放起到了主要作用
宁波易天地信远密封技术有限公司
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按事故发生的行业分类 —— 1975年624起事故调查） （日本1965 1965—— ——1975
其他 33.3%
化工装置 34.3%
（210起）
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石墨填料环相关技术信息
填料环尺寸
轴径 (mm)
盘根高度Ｈ(mm)
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- 各种来源 易挥发物逸散(FE)的排放 排放,取决于生产工艺及工厂性质 来源多样 来源多样, 阀门 /泵的泄漏是主要排放源 阀门/
Fugitive emissions by source - overall average
12 16,5 19,5 52
Valves
Pumps
Flanges
Others
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填料的安装-预紧扭矩
螺栓扭矩和以下因素有关 : 盘根填料的截面尺寸；盘根填料材质 ; 介质压 力 ; 螺栓尺寸;螺栓数量等 . 建议螺栓扭矩计算公式 : Torque = KDF/N 式中 K -系数 D - 螺栓名义直径 F - 盘根填料截面积 X P P –Max[厂商建议的最小压力 , 或介质压力X安全系数(如. 1.75;具 体请咨询厂商 )] N- 螺栓数目
轴径=20-60mm，环宽=8-10mm
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预紧后填料密度
工作压力 (Bar)
密度：g/cm3
供货时的密度曲线 在安装时还需预紧的密度曲线
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不同填料材料的适用工况
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介质PH与填料材料的适配表
0 1 2 3 4 5 PTFE 纤维 PTFE 纤维 PTFE 纤维 PTFE 纤维 PTFE 纤维 PTFE 纤维 PTFE 纤维 PTFE 纤维 碳纤维 碳纤维 碳纤维 碳纤维 碳纤维 碳纤维 碳纤维 碳纤维 柔性石墨 柔性石墨 柔性石墨 柔性石墨 柔性石墨 柔性石墨 柔性石墨 柔性石墨 Aramid-PTFE 丙烯酸-PTFE 树脂 树脂 Aramid-PTFE 丙烯酸-PTFE 树脂 树脂 玻璃纤维 丙烯酸-PTFE 树脂 AramidPTFE 树脂 玻璃纤维 玻璃纤维 玻璃纤维
只漏 13.8%
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中毒 6.7%
各类填料的典型泄漏率
填料系统
泄漏率(mg/s/m)
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常规填料材料及结构. 改良的结构填料;包括丙烯酸纤维/芳纶/玻纤等纤维 材料 石墨编织,PTFE填料(多种结构型式) 低逸散填料, 通常是石墨或PTFE材料.
2724F PTFE盘根
材料组成：PTFE盘根，无润滑油，无硅油
性能特点： •结构稳定 •主要应用场合: 阀门
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2724FS PTFE组合盘根
多功能的PTFE组合盘根,符合 VDI 2440/2200. 可用于石油化工及炼油等行业中 的新/旧阀门里.
酸性---碱性
6 7 8 9 10 11 12 13 14
Aramid-PTFE 丙烯酸-PTFE 玻璃--PTFE 脂 树脂 树脂
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(盘根 )的编织方式 编织填料 编织填料( 盘根)
紧压盖 低压力 密封与环的数量有关 过长的填料没有必要 (长填料组对阀门适用 ) 适当压盖载荷控制泄漏量 紧固面压：1.5-2.5MPa
松压盖 较高压力 密封与环的数量无关 长的填料组没有意义，且增加摩耗 (≥4) 填料环数： （a）D=L ； （b）p≤0.5MPa ： 3-5环 p≤1.0 MPa ：4-6环 p≤2.0 MPa ：5-8环
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填料密封结构和密封
封液环 填料函(箱) 流体 压盖 轴、 柱塞、 阀杆 调节螺母
软填料
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泵用填料和垫片密封
宁波易天地信远密封技术有限公司 2012-11- 2
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1. 引言 2. 转轴填料 3. 密封垫片 4. O型圈
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2-对角编 3-对角编 4-对角编 套编
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填料环的结构型式
� PR01: 纯石墨填料环
� PR10: 带45切口填料环
� PR40: 层叠式填料环
� VD11:半自紧填料环
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: 基本要求 基本要求:
密封机理的定性分析
泄漏率尽可能低，同时考虑摩擦（功耗）、磨损和寿命 问题。 密封机理定性分析： “轴承效应”和“迷宫效应” —适当的压紧 —良好的润滑
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填料材料
填料根据材料分为 �纯石墨填料环(模压); �编织填料(盘根)环; 编织填料 环等; 丝网增强编织填料 编织填料环等 �丝网增强 编织(盘根)填料环根据其材料可分为:碳纤维 编织 填料(盘 其中 其中编织 碳纤维编织 编织填料 填料(盘根) 环,芳纶 编织 填料(盘根) 环,及根 根) 环,PTFE编织 编织填料 芳纶编织 编织填料 编织 填料(盘根) 环; 据不同使用工况而开发的各复合 据不同使用工况而开发的各复合编织 编织填料
冶金 11.5% 电力 机械 3.2% 5.0%
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炼油 12.7%
210起化工装置泄漏引发事故分类 （表现为泄漏形式的事故115件，占55%）
火灾 12.9% 其他 48.5%
爆炸 3.3% 污染 14.8%
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软填料密封的基本要求
设计考虑
① 径向应力分布均匀，且与介质压力分布一致； ② 考虑冷却和润滑措施，及时带走摩擦热； ③ 设置自动补偿装置； ④ 防止挤出； ⑤ 防止腐蚀或磨蚀； ⑥ 装拆方便。
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填料的安装-预紧扭矩
: 扭矩过大 扭矩过大:
; �增加摩擦系数 增加摩擦系数; ,导致填料的补偿性变差并 �增大盘根填料的密度 增大盘根填料的密度, . 缩短使用寿命 缩短使用寿命. ; �加大填料材料降级并被挤出的危害 加大填料材料降级并被挤出的危害;
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填料密封: 优缺点：
结构简单、价格低廉、更换方便、应用较普遍（温度、价值较低或慢速、 含固体流体；水泵；消防泵）。 容易磨损、功耗较大、有少量泄漏。
应用场合：
旋转运动：离心泵、真空泵、反应釜的轴密封 往复运动：柱塞泵的柱塞、往复压缩机的活塞和气缸或活塞杆密封 螺旋运动：阀门的阀杆
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填料环安装指南
■ 清理填料箱，确保轴处于良好状态，无磨损 /划伤等缺陷.建议轴的表 面粗糙度小于32(Micro inches) AARH, 填料箱的表面粗糙度控制在 125(Micro Inches) AARH 内. ■ 检测并记录轴的尺寸 ,填料函的尺寸 ,确定选用的填料环的内外径 ■ 将盘根切成单独的填料环 ■ 逐个安装填料环 ,正确安装好每个填料环后再安装下一个 ,注意每个填 料的切口方向要错开 90度 ■ 当最后一个填料正确安装好后 ,加盖拧紧,一般填料的压缩量控制在 2535%.建议记录施加的扭矩 ,开关阀门5次后,重新拧紧至初始扭矩 .
Hale Waihona Puke Baidu宁波易天地信远密封技术有限公司
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安装设计时应注意：
� 安装石墨填料环时就保证0.1-0.2mm的间隙．通过填料环的预紧来达到封闭 间隙，直至没有超过预定的泄漏为止． 轴套 H11 � 推荐的公差：轴 h7 / /轴套 轴套 H11 ( 最大轴间缝隙 0.4mm) 最大轴间缝隙0.4mm)
0.50mm 时，在较高的工作压力的情况下（ >40bar) ，可以把填 � 当轴间缝隙大于 当轴间缝隙大于0.50mm 0.50mm时，在较高的工作压力的情况下（ 时，在较高的工作压力的情况下（>40bar) >40bar)，可以把填 料环组的首尾环采用碳纤维！ 石墨有很好的导电性能，因此产生的静电会立即导出，而不至于有电压 � 高纯 高纯石墨有很好的导电性能，因此产生的静电会立即导出，而不至于有电压 的积累，因此不会产生电化学反应的材料腐蚀． � 纯石墨具有很好的压缩回弹性能，使得轴的同心度及轴和周孔间的间隙度误 差能够得到很好的补偿而不会影响到密封性能．（轴的转动不同心度必须低 5um) 于0.05mm, 最大表面粗糙度不高于 最大表面粗糙度不高于5um)
流体通过软填料密封泄漏的原因
密封机理
•存在推动力，即压力差， 或浓度差等； •存在泄漏通道。
流体通过软填料密封泄漏的三条途径：
•通过填料与轴表面之间的泄漏 •通过填料本身的泄 (渗)漏 •通过填料与填料函内壁之间的泄漏
软填料润滑的三个来源
•自润滑性材料 •润滑和冷却的封液 •浸渍润滑剂的纤维和内芯
填料材料的选用
• SIZE 填料的截面尺寸 • TEMPERATURE * 密封介质的温度 EMPERATURE* • APPLICATION 应用，设备型式（阀门、往复、旋转）等
• MEDIA 密封介质（PH等） • PRESSURE * 密封介质压力 RESSURE* • SPEED * PEED* 轴线速度，m/s
典型组合盘根
1374 TALuft组合盘根 TA-Luft 材料组成： 由多用途的石墨线编织而成，具有极其优越的密封性能， 能耐温度循环。 性能特点： 此填料组具有很好的防挤出性，低冷流，低蠕变，及非常 低的磨擦系数
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密封技术在帮助企业减少散逸性排放起到了主要作用
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按事故发生的行业分类 —— 1975年624起事故调查） （日本1965 1965—— ——1975
其他 33.3%
化工装置 34.3%
（210起）
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石墨填料环相关技术信息
填料环尺寸
轴径 (mm)
盘根高度Ｈ(mm)
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- 各种来源 易挥发物逸散(FE)的排放 排放,取决于生产工艺及工厂性质 来源多样 来源多样, 阀门 /泵的泄漏是主要排放源 阀门/
Fugitive emissions by source - overall average
12 16,5 19,5 52
Valves
Pumps
Flanges
Others
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填料的安装-预紧扭矩
螺栓扭矩和以下因素有关 : 盘根填料的截面尺寸；盘根填料材质 ; 介质压 力 ; 螺栓尺寸;螺栓数量等 . 建议螺栓扭矩计算公式 : Torque = KDF/N 式中 K -系数 D - 螺栓名义直径 F - 盘根填料截面积 X P P –Max[厂商建议的最小压力 , 或介质压力X安全系数(如. 1.75;具 体请咨询厂商 )] N- 螺栓数目
轴径=20-60mm，环宽=8-10mm
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预紧后填料密度
工作压力 (Bar)
密度：g/cm3
供货时的密度曲线 在安装时还需预紧的密度曲线
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不同填料材料的适用工况
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介质PH与填料材料的适配表
0 1 2 3 4 5 PTFE 纤维 PTFE 纤维 PTFE 纤维 PTFE 纤维 PTFE 纤维 PTFE 纤维 PTFE 纤维 PTFE 纤维 碳纤维 碳纤维 碳纤维 碳纤维 碳纤维 碳纤维 碳纤维 碳纤维 柔性石墨 柔性石墨 柔性石墨 柔性石墨 柔性石墨 柔性石墨 柔性石墨 柔性石墨 Aramid-PTFE 丙烯酸-PTFE 树脂 树脂 Aramid-PTFE 丙烯酸-PTFE 树脂 树脂 玻璃纤维 丙烯酸-PTFE 树脂 AramidPTFE 树脂 玻璃纤维 玻璃纤维 玻璃纤维
只漏 13.8%
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中毒 6.7%
各类填料的典型泄漏率
填料系统
泄漏率(mg/s/m)
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常规填料材料及结构. 改良的结构填料;包括丙烯酸纤维/芳纶/玻纤等纤维 材料 石墨编织,PTFE填料(多种结构型式) 低逸散填料, 通常是石墨或PTFE材料.
2724F PTFE盘根
材料组成：PTFE盘根，无润滑油，无硅油
性能特点： •结构稳定 •主要应用场合: 阀门
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2724FS PTFE组合盘根
多功能的PTFE组合盘根,符合 VDI 2440/2200. 可用于石油化工及炼油等行业中 的新/旧阀门里.
酸性---碱性
6 7 8 9 10 11 12 13 14
Aramid-PTFE 丙烯酸-PTFE 玻璃--PTFE 脂 树脂 树脂
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(盘根 )的编织方式 编织填料 编织填料( 盘根)
紧压盖 低压力 密封与环的数量有关 过长的填料没有必要 (长填料组对阀门适用 ) 适当压盖载荷控制泄漏量 紧固面压：1.5-2.5MPa
松压盖 较高压力 密封与环的数量无关 长的填料组没有意义，且增加摩耗 (≥4) 填料环数： （a）D=L ； （b）p≤0.5MPa ： 3-5环 p≤1.0 MPa ：4-6环 p≤2.0 MPa ：5-8环
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填料密封结构和密封
封液环 填料函(箱) 流体 压盖 轴、 柱塞、 阀杆 调节螺母
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1. 引言 2. 转轴填料 3. 密封垫片 4. O型圈
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2-对角编 3-对角编 4-对角编 套编
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填料环的结构型式
� PR01: 纯石墨填料环
� PR10: 带45切口填料环
� PR40: 层叠式填料环
� VD11:半自紧填料环
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: 基本要求 基本要求:
密封机理的定性分析
泄漏率尽可能低，同时考虑摩擦（功耗）、磨损和寿命 问题。 密封机理定性分析： “轴承效应”和“迷宫效应” —适当的压紧 —良好的润滑
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填料材料
填料根据材料分为 �纯石墨填料环(模压); �编织填料(盘根)环; 编织填料 环等; 丝网增强编织填料 编织填料环等 �丝网增强 编织(盘根)填料环根据其材料可分为:碳纤维 编织 填料(盘 其中 其中编织 碳纤维编织 编织填料 填料(盘根) 环,芳纶 编织 填料(盘根) 环,及根 根) 环,PTFE编织 编织填料 芳纶编织 编织填料 编织 填料(盘根) 环; 据不同使用工况而开发的各复合 据不同使用工况而开发的各复合编织 编织填料
冶金 11.5% 电力 机械 3.2% 5.0%
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炼油 12.7%
210起化工装置泄漏引发事故分类 （表现为泄漏形式的事故115件，占55%）
火灾 12.9% 其他 48.5%
爆炸 3.3% 污染 14.8%
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软填料密封的基本要求
设计考虑
① 径向应力分布均匀，且与介质压力分布一致； ② 考虑冷却和润滑措施，及时带走摩擦热； ③ 设置自动补偿装置； ④ 防止挤出； ⑤ 防止腐蚀或磨蚀； ⑥ 装拆方便。
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填料的安装-预紧扭矩
: 扭矩过大 扭矩过大:
; �增加摩擦系数 增加摩擦系数; ,导致填料的补偿性变差并 �增大盘根填料的密度 增大盘根填料的密度, . 缩短使用寿命 缩短使用寿命. ; �加大填料材料降级并被挤出的危害 加大填料材料降级并被挤出的危害;
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填料密封: 优缺点：
结构简单、价格低廉、更换方便、应用较普遍（温度、价值较低或慢速、 含固体流体；水泵；消防泵）。 容易磨损、功耗较大、有少量泄漏。
应用场合：
旋转运动：离心泵、真空泵、反应釜的轴密封 往复运动：柱塞泵的柱塞、往复压缩机的活塞和气缸或活塞杆密封 螺旋运动：阀门的阀杆
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填料环安装指南
■ 清理填料箱，确保轴处于良好状态，无磨损 /划伤等缺陷.建议轴的表 面粗糙度小于32(Micro inches) AARH, 填料箱的表面粗糙度控制在 125(Micro Inches) AARH 内. ■ 检测并记录轴的尺寸 ,填料函的尺寸 ,确定选用的填料环的内外径 ■ 将盘根切成单独的填料环 ■ 逐个安装填料环 ,正确安装好每个填料环后再安装下一个 ,注意每个填 料的切口方向要错开 90度 ■ 当最后一个填料正确安装好后 ,加盖拧紧,一般填料的压缩量控制在 2535%.建议记录施加的扭矩 ,开关阀门5次后,重新拧紧至初始扭矩 .
Hale Waihona Puke Baidu宁波易天地信远密封技术有限公司
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安装设计时应注意：
� 安装石墨填料环时就保证0.1-0.2mm的间隙．通过填料环的预紧来达到封闭 间隙，直至没有超过预定的泄漏为止． 轴套 H11 � 推荐的公差：轴 h7 / /轴套 轴套 H11 ( 最大轴间缝隙 0.4mm) 最大轴间缝隙0.4mm)
0.50mm 时，在较高的工作压力的情况下（ >40bar) ，可以把填 � 当轴间缝隙大于 当轴间缝隙大于0.50mm 0.50mm时，在较高的工作压力的情况下（ 时，在较高的工作压力的情况下（>40bar) >40bar)，可以把填 料环组的首尾环采用碳纤维！ 石墨有很好的导电性能，因此产生的静电会立即导出，而不至于有电压 � 高纯 高纯石墨有很好的导电性能，因此产生的静电会立即导出，而不至于有电压 的积累，因此不会产生电化学反应的材料腐蚀． � 纯石墨具有很好的压缩回弹性能，使得轴的同心度及轴和周孔间的间隙度误 差能够得到很好的补偿而不会影响到密封性能．（轴的转动不同心度必须低 5um) 于0.05mm, 最大表面粗糙度不高于 最大表面粗糙度不高于5um)
流体通过软填料密封泄漏的原因
密封机理
•存在推动力，即压力差， 或浓度差等； •存在泄漏通道。
流体通过软填料密封泄漏的三条途径：
•通过填料与轴表面之间的泄漏 •通过填料本身的泄 (渗)漏 •通过填料与填料函内壁之间的泄漏
软填料润滑的三个来源
•自润滑性材料 •润滑和冷却的封液 •浸渍润滑剂的纤维和内芯