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• 填料轴向微元上的摩擦力dFt为：
d F t f c d r ( x ) d x f c d K g e x p ( f K x / t ) d x
• 填料与轴的总摩擦力Ft为：
L
F tfcK d0 gex p (fK x/t)d x
• 摩擦力矩为： M t F t d / 2 (/ 2 ) d 2 tg ( f c / f ) [ 1 e x p ( f K L / t ) ]
• 实际应用时，上式可改写为：
Mt pLd2
• 对回转轴密封：由Mt产生的功率消耗为：
PnMt /30
进程机械的动密封
4.1.1.2 软填料密封的原理 (3) 走漏率
• 走漏率核算公式： • 允许泄漏率
(2-43)
(4) 磨损与润滑
• 由于填料径向接触应力沿轴向长度分布的不均 匀，正常装填的填料在压盖处磨损较大，向内逐 渐减小.装填不好，填料和轴在短时间内产生剧 烈磨损。
过程装备密封技术 进程配备密封技能 Sealing Technology of Process Equipments
进程机械的动密封
进程机械的动密封
• 接触密封 • (1) 软填料密封 • (2) 往复轴密封 • (3) 旋转轴弹性
密封 • (4) 机械密封 • 非接触转轴密封 • (1) 间隙密封 • (2) 迷宫密封
• 填料函的结构尺度首要包含填料厚度、填料高度、填料函总高度，以及压盖和底 套尺度等。
• 设计填料函尺寸方法 (1)相关国家或企业标准(表4-4)； (2) 经验公式
进程机械的动密封
4.1.1.4 填料的挑选、设备和运用 (1) 填料资料的正确挑选
• 挑选填料资料要考虑的要素 (1)设备的品种和运动办法；(2) 介质的物理和化学性质；(3)作业温度和压力； (4)运动速度
(3) 气膜密封 (4) 液膜密封 (5) 离心密封 (6) 螺旋密封 (7) 停车密封 (8) 磁流体密封 全封闭密封
进程机械的动密封
4.1 接触密封
4.1.1 软填料密封
•4软.1填.料1.密1封引：压言盖填料（Gland Packing)密封、盘根（Packing)密封。
•应用场合 • 旋转运动：离心泵、真空泵、搅拌机、反应釜。 • 往复运动：往复泵、往复压缩机的柱塞或活塞杆。 • 螺旋运动：阀门的阀杆与阀座。 (1) 基本结构 (图4-1) (2) 软填料的分类、材料和结构 • 分类和结构
进程机械的动密封
4.1.1.4 填料的挑选、设备和运用 (2) 填料的合理设备
• 泵用填料的设备 (1)清理旧填料和切割安装填料环同上述安装阀门填料的步骤相同。但如果需要 安装封液环，应将它安置在接管丝扣孔处。
(2) 所有的环都安装完成后，把压盖放置填料上，用手指拧紧压盖螺母。开动 泵，把螺栓拧紧直至渗漏减小到允许的最小泄漏程度为止；重新安装后的填料 在设备开动时发生泄漏是允许的。在设备开动后的1h内将压盖螺栓分步拧紧， 以减小到允许的滴漏和发热程度，如此做成使填料在以后的长期运行中具有良 好的密封性能。 • 阀门压盖螺栓载荷的确认 两种办法： (1)操控填料紧缩量法; (2)操控压盖螺栓转矩法 控制填料压缩量法： 即预先确定达到密封必须压缩填料的距离，此对不同的填料材 料具有不同的数值，且当系统压力提高时，压缩量要相应增加。
• 润滑剂的作用：润滑，带走摩擦热，减少填料 热磨损
进程机械的动密封 4.1.1.3 软填料密封结构的规划 (1) 软填料密封结构的根本要求
进程机械的动密封 4.1.1.3 软填料密封结构的规划 (1) 软填料密封结构的根本要求
进程机械的动密封 4.1.1.3 软填料密封结构的规划 (2) 填料函首要结构尺度
•这些要素的数值特征首要是反映磨损和发热程度的作业温度T和压力与线速度 的乘积pv值，以及标志介质腐蚀性强弱的pH值。
(2) 填料的合理设备
• 阀杆填料的设备
• 除去填料函中所有的旧填料，彻底洁净填料函和阀杆，检查阀杆表面的磨损和 擦伤情况。
• 测量并记录阀杆直径，填料函深度和内孔直径。 • 把成卷连续的填料切割成当个圆环 • 用压盖螺栓进行预加载。
橡胶：天然橡胶、合成橡胶（NBR、CR、SBR、EPDM）； 纤维：矿物类（石棉、柔性石墨）； 植物类（棉花、麻）； 动物类（皮革、毛发）； 合成类（人造丝、各种合成纤维）。 辅助材料：金属、润滑剂、防腐蚀剂
• 编结填料结构及常见编结填料
4.1.1ຫໍສະໝຸດ Baidu2 软填料密封的原理
• 流体通过软填料密封泄漏的机理分析 • (1) 泄漏根本原因： • ①存在动力：即压力差、浓度差，或沿泄漏方向有相对运动； • ②存在泄漏通道。 • (2) 泄漏途径： • ① 通过填料与静止件界面的泄漏 • ② 通过填料本身的泄漏（渗透泄漏） • ③ 通过填料与运动界面之间的泄漏
按功能：阀门用填料、离心泵用填料、往复压缩机用填料。 按材料：橡胶、天然纤维填料、合成纤维填料和金属填料等。 按加工方法：绞合填料、编结填料、叠层填料和模压填料。 其中的编结填料按编织方式又分为：夹心套层式编结填料、发 辫式编结填料、穿心式编结填料。（图4-3）
进程机械的动密封
(2) 软填料的分类、资料和结构 • 根本资料 (表4-1)
进程机械的动密封 4.1.1.2 软填料密封的原理 (1) 应力特征
密封压力轴向分布
压力p
介质侧
介质压力轴向分布 密封压力不断下降
大气侧
位移x
图 软填料密封压力分布 • 为保证密封，理论上，填料底部的径向压力>密封介质压力。
进程机械的动密封
4.1.1.2 软填料密封的原理
(2) 冲突力和冲突力矩
进程机械的动密封 4.1.1.2 软填料密封的原理
(1) 应力特征
推导过程
a(x)gexp( x) ri(x)K1a(x)K1a(x)exp(x) ro(x)K2a(x)K2a(x)exp(x)
进程机械的动密封 4.1.1.2 软填料密封的原理 (1) 应力特征
ri (L) K1a (L) exp( L) p ro (L) K2a (x) exp( L) p a (L) g exp( L) g p exp(2 L) / K 1
d F t f c d r ( x ) d x f c d K g e x p ( f K x / t ) d x
• 填料与轴的总摩擦力Ft为：
L
F tfcK d0 gex p (fK x/t)d x
• 摩擦力矩为： M t F t d / 2 (/ 2 ) d 2 tg ( f c / f ) [ 1 e x p ( f K L / t ) ]
• 实际应用时，上式可改写为：
Mt pLd2
• 对回转轴密封：由Mt产生的功率消耗为：
PnMt /30
进程机械的动密封
4.1.1.2 软填料密封的原理 (3) 走漏率
• 走漏率核算公式： • 允许泄漏率
(2-43)
(4) 磨损与润滑
• 由于填料径向接触应力沿轴向长度分布的不均 匀，正常装填的填料在压盖处磨损较大，向内逐 渐减小.装填不好，填料和轴在短时间内产生剧 烈磨损。
过程装备密封技术 进程配备密封技能 Sealing Technology of Process Equipments
进程机械的动密封
进程机械的动密封
• 接触密封 • (1) 软填料密封 • (2) 往复轴密封 • (3) 旋转轴弹性
密封 • (4) 机械密封 • 非接触转轴密封 • (1) 间隙密封 • (2) 迷宫密封
• 填料函的结构尺度首要包含填料厚度、填料高度、填料函总高度，以及压盖和底 套尺度等。
• 设计填料函尺寸方法 (1)相关国家或企业标准(表4-4)； (2) 经验公式
进程机械的动密封
4.1.1.4 填料的挑选、设备和运用 (1) 填料资料的正确挑选
• 挑选填料资料要考虑的要素 (1)设备的品种和运动办法；(2) 介质的物理和化学性质；(3)作业温度和压力； (4)运动速度
(3) 气膜密封 (4) 液膜密封 (5) 离心密封 (6) 螺旋密封 (7) 停车密封 (8) 磁流体密封 全封闭密封
进程机械的动密封
4.1 接触密封
4.1.1 软填料密封
•4软.1填.料1.密1封引：压言盖填料（Gland Packing)密封、盘根（Packing)密封。
•应用场合 • 旋转运动：离心泵、真空泵、搅拌机、反应釜。 • 往复运动：往复泵、往复压缩机的柱塞或活塞杆。 • 螺旋运动：阀门的阀杆与阀座。 (1) 基本结构 (图4-1) (2) 软填料的分类、材料和结构 • 分类和结构
进程机械的动密封
4.1.1.4 填料的挑选、设备和运用 (2) 填料的合理设备
• 泵用填料的设备 (1)清理旧填料和切割安装填料环同上述安装阀门填料的步骤相同。但如果需要 安装封液环，应将它安置在接管丝扣孔处。
(2) 所有的环都安装完成后，把压盖放置填料上，用手指拧紧压盖螺母。开动 泵，把螺栓拧紧直至渗漏减小到允许的最小泄漏程度为止；重新安装后的填料 在设备开动时发生泄漏是允许的。在设备开动后的1h内将压盖螺栓分步拧紧， 以减小到允许的滴漏和发热程度，如此做成使填料在以后的长期运行中具有良 好的密封性能。 • 阀门压盖螺栓载荷的确认 两种办法： (1)操控填料紧缩量法; (2)操控压盖螺栓转矩法 控制填料压缩量法： 即预先确定达到密封必须压缩填料的距离，此对不同的填料材 料具有不同的数值，且当系统压力提高时，压缩量要相应增加。
• 润滑剂的作用：润滑，带走摩擦热，减少填料 热磨损
进程机械的动密封 4.1.1.3 软填料密封结构的规划 (1) 软填料密封结构的根本要求
进程机械的动密封 4.1.1.3 软填料密封结构的规划 (1) 软填料密封结构的根本要求
进程机械的动密封 4.1.1.3 软填料密封结构的规划 (2) 填料函首要结构尺度
•这些要素的数值特征首要是反映磨损和发热程度的作业温度T和压力与线速度 的乘积pv值，以及标志介质腐蚀性强弱的pH值。
(2) 填料的合理设备
• 阀杆填料的设备
• 除去填料函中所有的旧填料，彻底洁净填料函和阀杆，检查阀杆表面的磨损和 擦伤情况。
• 测量并记录阀杆直径，填料函深度和内孔直径。 • 把成卷连续的填料切割成当个圆环 • 用压盖螺栓进行预加载。
橡胶：天然橡胶、合成橡胶（NBR、CR、SBR、EPDM）； 纤维：矿物类（石棉、柔性石墨）； 植物类（棉花、麻）； 动物类（皮革、毛发）； 合成类（人造丝、各种合成纤维）。 辅助材料：金属、润滑剂、防腐蚀剂
• 编结填料结构及常见编结填料
4.1.1ຫໍສະໝຸດ Baidu2 软填料密封的原理
• 流体通过软填料密封泄漏的机理分析 • (1) 泄漏根本原因： • ①存在动力：即压力差、浓度差，或沿泄漏方向有相对运动； • ②存在泄漏通道。 • (2) 泄漏途径： • ① 通过填料与静止件界面的泄漏 • ② 通过填料本身的泄漏（渗透泄漏） • ③ 通过填料与运动界面之间的泄漏
按功能：阀门用填料、离心泵用填料、往复压缩机用填料。 按材料：橡胶、天然纤维填料、合成纤维填料和金属填料等。 按加工方法：绞合填料、编结填料、叠层填料和模压填料。 其中的编结填料按编织方式又分为：夹心套层式编结填料、发 辫式编结填料、穿心式编结填料。（图4-3）
进程机械的动密封
(2) 软填料的分类、资料和结构 • 根本资料 (表4-1)
进程机械的动密封 4.1.1.2 软填料密封的原理 (1) 应力特征
密封压力轴向分布
压力p
介质侧
介质压力轴向分布 密封压力不断下降
大气侧
位移x
图 软填料密封压力分布 • 为保证密封，理论上，填料底部的径向压力>密封介质压力。
进程机械的动密封
4.1.1.2 软填料密封的原理
(2) 冲突力和冲突力矩
进程机械的动密封 4.1.1.2 软填料密封的原理
(1) 应力特征
推导过程
a(x)gexp( x) ri(x)K1a(x)K1a(x)exp(x) ro(x)K2a(x)K2a(x)exp(x)
进程机械的动密封 4.1.1.2 软填料密封的原理 (1) 应力特征
ri (L) K1a (L) exp( L) p ro (L) K2a (x) exp( L) p a (L) g exp( L) g p exp(2 L) / K 1