1、填料密封
1. 填料密封原理
填料密封又称为压紧填料(Gland Packings)密封,填料装入填料腔以后,经压盖螺丝对它作轴向压缩,当轴与填料有相对运动时,由于填料的塑性,使它产生径向力,并与轴紧密接触。与此同时,填料中浸渍的润滑剂被挤出,在接触面之间形成油膜的边界润滑状态。并起到阻止液流泄漏的作用。显然,要保持良好的密封就要保证良好的润滑和适当的压紧。若润滑不良,或压得过紧都会使油膜中断,造成填料与轴之间出现干摩擦,最后导致烧轴和出现严重磨损。 常用的填料有:毛毡、油浸石棉填料、膨胀石墨填料等 。
2. 填料密封优点
(1)有一定的弹塑性。当机器和轴有振动或偏心及填料有磨损后能有一定的补偿能力。
(2)化学稳定性高。即其与密封流体和润滑剂的适应性要好,不被流体介质腐蚀和溶胀,同时也不污染介质。
(3)导热性能好。易于迅速散热,且当摩擦发热后能承受一定的高温。
(4)适用于含颗粒、杂质的介质输送。
(5)填料制造工艺简单,装拆方便,价格低廉。
3.填料密封缺点
(1)泄漏量大
(2)轴套磨损量严重
(3)后期维护时需不断手动调节填料预紧量的大小
(4)需要大量冷却水冲洗
2、机械密封
一个最简单的机械密封如下所示:
1. 机械密封的原理
机械密封又叫端面密封,在国家有关标准中是这样定义的:“由至少一对垂直于旋转轴线的端面在流体压力和补偿机构弹力的作用以及辅助密封的配合下保持贴合并相对滑动而构成的防止流体泄漏的装置。具有泄漏量少和寿命长等优点,所以当今世界上机械密封是在这些设备最主要的轴密封方式,广泛应用与离心泵中。
(1)机械密封是靠弹性原件和泵送介质的压力在旋转的动环和静环的接触面上产生适当的压紧力,使两个端面紧密贴合,端面间维持一极薄的液膜而达到密封的目的,这层液膜起到了润滑和平衡内外压力的作用 。
(2)机械密封的动、静环是通过特殊工艺处理的,拥有极高的表面硬度和平面度的精密原件。
(3) 泵工作时,驱动环与轴锁紧,并带动弹簧及动环旋转,当密封端面磨损时,动环在弹簧的作用下,沿轴向产生微小的位移,起到补偿作用 。
2.机械密封的构成
3.机械密封的类型
几种典型机械密封的类型
(1)推压型和非推压型密封
推压型密封:指辅助密封跟随动环一起沿轴机械推压来补偿密封面磨损的机械密封,通常就是指弹簧压紧式密封。
非推压型密封:指辅助密封固定在轴上的机械密封,通常为波纹管密封。
推压型和非推压型的比较
项目 |
推压型密封 |
非推压型密封 |
压缩机构 |
弹簧 |
波纹管 |
轴的辅助密封 |
动态 |
静态 |
尺寸范围 |
13~508 |
10~305 |
温度范围 |
-268~232 |
-268~427 |
压力范围 |
~20Mpa |
~4.5Mpa |
价格 |
一般较低 |
较高 |
推压型密封使用弹簧结构,成本较低,广泛应用。
非推压型密封使用波纹管结构,一般用于高温介质工况。
(2)平衡型和非平衡性密封
密封面中液膜的保持需要动、静环之间有适当的压紧力。力过大,则容易挤出液膜,造成干磨损,力太小则容易泄露。
泵送介质的压力是动静环压紧力的主要来源之一,直接影响液膜的保持。
平衡型与非平衡型密封的区别是液体压力在动环前后端面的作用面积比不同,从而对动静环的压紧力产生不同的影响。
非平衡型密封
非平衡型:泵送介质压力对密封动环的有效作用面积大于动、精环之间密封的面积。这种类型的密封动静环的挤压力会随着泵送介质压力升高而急剧加大,因此非平衡型一般用于低压密封。
平衡型密封
平衡型:泵送介质压力对密封动环的有效作用面积小于动、静环之间密封面的面积。
这种类型的密封,泵送介质压力升高对动静环的挤压力的影响较小,因此平衡型密封可用于高压工况。
(3)单封、有压双封、无压双封
按照密封端面的数量及密封腔内压力,可将机械密封分为以下三种:
a.单封
b.无压双封(串封)
无压双封(串封)的优点
该种密封可广泛应用于有毒、易挥发、危险的介质,其优点是密封腔内充满来着封液罐的缓冲液,未加压,内侧密封一旦泄露,导致密封腔内压力上升,即能由压力表显示出来并报警,同时外侧密封在维修前起到密封泄露液体的作用。
c、有压双封(双封)
有压双封(双封)的优点
由于隔离液的压力高于介质的压力,因而泵送介质不会进入密封腔。
1.可用于输送粘性、和含颗粒的介质,可避免颗粒或粘性介质进入密封面内导致磨损或发热;
2:可用于输送腐蚀性极强的介质,完全隔离外侧密封与介质,减少使用昂贵的合金材料,降低外侧密封的成本。
3、迷宫密封
1. 密封密封原理
迷宫密封是在转轴周围设若干个依次排列的环行密封齿,齿与齿之间形成一系列截流间隙与膨胀空腔,被密封介质在通过曲折迷宫的间隙时产生节流效应而达到阻漏的目的。
2.迷宫密封常见形式
3.密封密封优点及应用
由于迷宫密封的转子和机壳间存在间隙,无固体接触,无需润滑,并允许有热膨胀,适应高温、高压、高转速频率的场合,这种密封形式被广泛用于汽轮机、燃汽轮机、压缩机、鼓风机的轴端和各级间的密封。