机械密封的产生及发展-final..
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交流大纲
1 机械密封的历史发展进程
2
国内密封发展史
3
机械密封应用技术
4
机械密封发展方向和趋势
1
机械密封 的历史发 展进程
机械密封的历史发展进程
1885年在英国以专利形式出现的
1900 首次出现的简单的端面机械密封，解决了机器制造业中转轴密封问题。同惯 用的填料密封相比，无论在功能上还是构成原理上，机械密封都有着明显的先进性。 然而，由于当时缺乏合适的材料和加工机床，尽管这种密封结构有很多优点还是没 有发挥其效用。
表面改形技术
上游泵送密封的工作原理和结构与干气密封类似。不同之 处在于，上游泵送密封的端面流体动压槽是把由高压侧泄漏至 低压侧的介质重新反输送至高压侧，以消除密封介质由高压侧 向低压侧的泄漏。 上游泵送概念是20世纪80年代中期提出来的，进入90年代 后对上游泵送机械密封的研究逐渐增多。由于研究开发工作起 步较晚，对其性能特征还缺乏全面的认识。
1977年由于核电方面的特殊需要采用螺旋-机械密封组合密封、改进的中间浮动环密 封等、浮环-机械密封组合密封等。
1980-1990年随着人们环境保护意识的提高，研制出了“零泄露“零溢出”机械密封。
国内机械 密封的发 展史
与国外相比国内机械密封应用起步较晚
Biblioteka Baidu
国内机械密封发展史
1965年兰州厂、沈阳水泵厂等单位首先试制泵用机械密封，1966年天津机械密封件厂 开始生产机械密封。 1970械工业部、石油部、化工部所属科研、生产、使用单位组成联合设计组，参考了 国外先进结构，联合设计了“系列泵用机械密封”。 1978年化工部批准发了“釜用机械密封标准”。为了提高产品质量，加速密封技术的 发展。 1975年，机械工业部颁布了“泵用机械密封标准”。 1980年以后陆续引进英国John crane有限公司、美国seal密封， ，西德Burgman公司 热流体动力型机械密封，日本Eagle公司反应烧结碳化硅密封环，通过攻关优化引进 技术，使机械密封在品种、材料、技术参数等方面都提高到一个新的水平。 1993年国家颁布了标“GB／T14211一1993机械密封试验方国家机械工业局修订了“机 械密封技术条件”和“机械密封分类方法”，为机械密封产品接近国外先进水平提供 了保证。
表面改 型技术
端面开深槽流体静压型机械密封 端面开深槽热流体动力楔型机械密封 润滑槽密封 干气密封和上游泵送密封
表面改形技术
表面改形技术就是通过在密封端面上开出各种形式的槽来改 善端面间的润滑状况，从而实现机械密封的长寿命运行。 按开槽的深度分为开深槽和开浅槽两大类
表面改形技术
端面开深槽流体静压型机械密封
此种机械密封是在密封端面上开出几组深度达几毫米的凹槽 或孔和压力介质引入孔，将密封流体或外界润滑流体引入密封端 面，实现对密封端面的充分润滑和冷却。由于压力介质的引入， 使得两端面分开成为非接触型机械密封，广泛应用于高压、高速 、高温等普通机械密封难以胜任的工况。
表面改形技术
端面开深槽热流体动力偰型机械密封 此种机械密封是在密封环上部开出深度为l一2mm的周向沟 槽，在力变形和热变的作用下，密封面上产生周向波度和径向 锥度，称之为热流体动力楔，波度的波幅为微数量级。此类密 封为非接触型机械密封。与端面开深槽流体静压型机械密封相 比，热流体动力楔机械密封最明显的特点是泄漏量小。 端面动压槽
机械密封 应用技术
表面改型技术、组合密封技术 可控机械密封技术
机械密封应用技术
在一百多年的研究过程中，人们在认识机械密封机理的同时成功 地利用密封机理设计制造了机械密封产品，并将产品应用于石油 化工、水力电力、医药食品、航空航天及核工业等多项领域。 目前先进的机械密封应用技术主要有: 1.表面改形技术 2.组合密封技术 3.可控机械密封技术
1920年，由于新工艺和新材料的出现，在提高了使用可靠性和寿命，降低了制造成 本之后，机械密封才逐渐在许多冷冻装置上得到较多的使用。
1930年以后，机械密封用于内燃机水泵的轴封。
机械密封的历史发展进程
第二次世界大战之后，机械密封在美国得到了迅速普及。
1961-1963 年由于原子能工业要求，在结构上出现了流体动压密封和流体静压密封。 1971-1974年由于宇航和核电方面的特殊要求在结构上出现了多级密封。
表面改形技术
润滑槽密封 “润滑槽” 就是在密封面上沿切线方向刻出窄槽。当流体流经密 封面时，这些槽能改善流体在密封面上的压力分布，有助于保持 端面间的液膜稳定并防止液膜汽化。
表面改形技术
干气密封和上游泵送密封
干气密封和上游泵送密封都属于端面开浅槽机械密封。 干气密封即“干运转气体密封”。是将开槽密封技术用于气体 密封。运转中所形成的气膜完全阻塞了相对低压的密封介质泄 漏通道，实现了密封介质的零泄漏或零逸出。这种密封运行无 磨损，功耗小；泄漏量小，结构相对简单，无需复杂的封油系 统，安装维护费用低；系统可靠，可实现长周期稳定运行。在 国外，这一技术已经获得了广泛应用。
组合密封技术
机械一干气组合密封主要用于中、高压条件下，第一级密 封为机械密封，密封介质为液体；第二级密封为干气密封，密 封介质为第一级密封泄漏的微量介质和外部引入的惰性气体。 其特点是机械密封作为主密封对工艺介质进行密封，干气密封
作为辅助密封为主密封提供背压。
组合密 封技术
非接触式密封与接触式密封混合组合 接触式密封与接触式密封组合
组合密封技术
随着现代工业的飞速发展，对密封的要求越来越高，单 一的一种密封有时难以满足苛刻的工况条件。将几种密封组 合起来，利用其各自优势，使其充分发挥作用，已成为密封 行业目前广泛应用的技术。 组合式机械密封的型式主要是非接触式密封与接触式密 封混合组合或接触式密封与接触式密封组合两大类。 在高参数或条件苛刻的情况下，采用机械密封与浮环密 封、螺旋密封或迷宫密封的组合密封形成工作。 在组合密封中，机械密封主要起防漏作用，而其他型式 的密封起节流阻滞作用。据统计，20世纪70年代以来，由国 外引进的大型石化装置中，机械一浮环组合密封越来越多， 涉及化肥、炼油、乙烯、化工等领域。
1 机械密封的历史发展进程
2
国内密封发展史
3
机械密封应用技术
4
机械密封发展方向和趋势
1
机械密封 的历史发 展进程
机械密封的历史发展进程
1885年在英国以专利形式出现的
1900 首次出现的简单的端面机械密封，解决了机器制造业中转轴密封问题。同惯 用的填料密封相比，无论在功能上还是构成原理上，机械密封都有着明显的先进性。 然而，由于当时缺乏合适的材料和加工机床，尽管这种密封结构有很多优点还是没 有发挥其效用。
表面改形技术
上游泵送密封的工作原理和结构与干气密封类似。不同之 处在于，上游泵送密封的端面流体动压槽是把由高压侧泄漏至 低压侧的介质重新反输送至高压侧，以消除密封介质由高压侧 向低压侧的泄漏。 上游泵送概念是20世纪80年代中期提出来的，进入90年代 后对上游泵送机械密封的研究逐渐增多。由于研究开发工作起 步较晚，对其性能特征还缺乏全面的认识。
1977年由于核电方面的特殊需要采用螺旋-机械密封组合密封、改进的中间浮动环密 封等、浮环-机械密封组合密封等。
1980-1990年随着人们环境保护意识的提高，研制出了“零泄露“零溢出”机械密封。
国内机械 密封的发 展史
与国外相比国内机械密封应用起步较晚
Biblioteka Baidu
国内机械密封发展史
1965年兰州厂、沈阳水泵厂等单位首先试制泵用机械密封，1966年天津机械密封件厂 开始生产机械密封。 1970械工业部、石油部、化工部所属科研、生产、使用单位组成联合设计组，参考了 国外先进结构，联合设计了“系列泵用机械密封”。 1978年化工部批准发了“釜用机械密封标准”。为了提高产品质量，加速密封技术的 发展。 1975年，机械工业部颁布了“泵用机械密封标准”。 1980年以后陆续引进英国John crane有限公司、美国seal密封， ，西德Burgman公司 热流体动力型机械密封，日本Eagle公司反应烧结碳化硅密封环，通过攻关优化引进 技术，使机械密封在品种、材料、技术参数等方面都提高到一个新的水平。 1993年国家颁布了标“GB／T14211一1993机械密封试验方国家机械工业局修订了“机 械密封技术条件”和“机械密封分类方法”，为机械密封产品接近国外先进水平提供 了保证。
表面改 型技术
端面开深槽流体静压型机械密封 端面开深槽热流体动力楔型机械密封 润滑槽密封 干气密封和上游泵送密封
表面改形技术
表面改形技术就是通过在密封端面上开出各种形式的槽来改 善端面间的润滑状况，从而实现机械密封的长寿命运行。 按开槽的深度分为开深槽和开浅槽两大类
表面改形技术
端面开深槽流体静压型机械密封
此种机械密封是在密封端面上开出几组深度达几毫米的凹槽 或孔和压力介质引入孔，将密封流体或外界润滑流体引入密封端 面，实现对密封端面的充分润滑和冷却。由于压力介质的引入， 使得两端面分开成为非接触型机械密封，广泛应用于高压、高速 、高温等普通机械密封难以胜任的工况。
表面改形技术
端面开深槽热流体动力偰型机械密封 此种机械密封是在密封环上部开出深度为l一2mm的周向沟 槽，在力变形和热变的作用下，密封面上产生周向波度和径向 锥度，称之为热流体动力楔，波度的波幅为微数量级。此类密 封为非接触型机械密封。与端面开深槽流体静压型机械密封相 比，热流体动力楔机械密封最明显的特点是泄漏量小。 端面动压槽
机械密封 应用技术
表面改型技术、组合密封技术 可控机械密封技术
机械密封应用技术
在一百多年的研究过程中，人们在认识机械密封机理的同时成功 地利用密封机理设计制造了机械密封产品，并将产品应用于石油 化工、水力电力、医药食品、航空航天及核工业等多项领域。 目前先进的机械密封应用技术主要有: 1.表面改形技术 2.组合密封技术 3.可控机械密封技术
1920年，由于新工艺和新材料的出现，在提高了使用可靠性和寿命，降低了制造成 本之后，机械密封才逐渐在许多冷冻装置上得到较多的使用。
1930年以后，机械密封用于内燃机水泵的轴封。
机械密封的历史发展进程
第二次世界大战之后，机械密封在美国得到了迅速普及。
1961-1963 年由于原子能工业要求，在结构上出现了流体动压密封和流体静压密封。 1971-1974年由于宇航和核电方面的特殊要求在结构上出现了多级密封。
表面改形技术
润滑槽密封 “润滑槽” 就是在密封面上沿切线方向刻出窄槽。当流体流经密 封面时，这些槽能改善流体在密封面上的压力分布，有助于保持 端面间的液膜稳定并防止液膜汽化。
表面改形技术
干气密封和上游泵送密封
干气密封和上游泵送密封都属于端面开浅槽机械密封。 干气密封即“干运转气体密封”。是将开槽密封技术用于气体 密封。运转中所形成的气膜完全阻塞了相对低压的密封介质泄 漏通道，实现了密封介质的零泄漏或零逸出。这种密封运行无 磨损，功耗小；泄漏量小，结构相对简单，无需复杂的封油系 统，安装维护费用低；系统可靠，可实现长周期稳定运行。在 国外，这一技术已经获得了广泛应用。
组合密封技术
机械一干气组合密封主要用于中、高压条件下，第一级密 封为机械密封，密封介质为液体；第二级密封为干气密封，密 封介质为第一级密封泄漏的微量介质和外部引入的惰性气体。 其特点是机械密封作为主密封对工艺介质进行密封，干气密封
作为辅助密封为主密封提供背压。
组合密 封技术
非接触式密封与接触式密封混合组合 接触式密封与接触式密封组合
组合密封技术
随着现代工业的飞速发展，对密封的要求越来越高，单 一的一种密封有时难以满足苛刻的工况条件。将几种密封组 合起来，利用其各自优势，使其充分发挥作用，已成为密封 行业目前广泛应用的技术。 组合式机械密封的型式主要是非接触式密封与接触式密 封混合组合或接触式密封与接触式密封组合两大类。 在高参数或条件苛刻的情况下，采用机械密封与浮环密 封、螺旋密封或迷宫密封的组合密封形成工作。 在组合密封中，机械密封主要起防漏作用，而其他型式 的密封起节流阻滞作用。据统计，20世纪70年代以来，由国 外引进的大型石化装置中，机械一浮环组合密封越来越多， 涉及化肥、炼油、乙烯、化工等领域。