机封原理及常见冲洗方案介绍课件

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,机械密封原理及常见冲洗冷却方案介绍,1,孙树杰,机械密封原理及常见冲洗冷却方案介绍1孙树杰,2,一、密封原理和特点,1.,结构,机械密封原理和基本结构型式,（,1,）组成,2一、密封原理和特点1.结构 机械密封原理和基本结构型式（1,3,（,2,）固定,紧定螺钉把弹簧固定在轴上,静环的周向固定：,静环上开槽，然后通过防转销与静环座固定。而静环座又与设备联在一起。,3（2）固定 紧定螺钉把弹簧固定在轴上,4,2.,密封原理,机械密封主要是将较易泄漏的轴向密封改为不易泄漏的端面密封。如图所示，当轴转动时，带动了弹簧座、弹簧压板、动环等零件一起转动，由于弹簧力的作用使动环紧紧压在静环上。轴旋转时，动环与轴一起旋转，而静环则固定在座架上静止不动，这样动环与静环相接触的环形密封面阻止了介质的泄漏。,42.密封原理 机械密封主要是将较易泄漏的轴,5,机械密封一般有四个密封处：,A,、动环与静环之间的密封,动密封,B,、动环与轴或轴套之间的密封,相对静密封,C,、静环与静环座之间的密封,静密封,D,、静环座（压盖）与设备之间的密封,静密封,机械密封的主要特点主是密封面为垂直于旋转轴线的端面。,A,B,C,D,5机械密封一般有四个密封处：A、动环与静环之间的密封动密,6,3.,基本构件,（,1,）动环和静环,材料,较好的耐磨性，能有减摩作用（即,f,要小）,良好的导热性，把摩擦热及时传出,孔隙率小，结构紧密，以免介质在压力下有渗透。,动、静环是一对摩擦副，它们的硬度各不相同。,一般动环的硬度比静环的硬度大。动环的材料可用铸铁、硬质合金、高合金钢等，在有腐蚀介质的条件下可用不锈钢或不锈钢表面（端面）堆焊硬质合金、陶瓷等；静环的材料可用铸铁、磷青铜、巴氏合金等，也常用浸渍石墨或填充聚四氟乙烯。,63.基本构件（1）动环和静环材料一般动环的硬度比静环的硬,7,优点,密封可靠，在一个较长的使用期中，不会泄漏或很少泄漏；,使用寿命长，正确选择摩擦副材料和比压的机械密封可用,25,年，最长的达,9,年；,维修周期长，在正常工作的情况下，不需要维修；,摩擦功率消耗少；,轴或轴套不受磨损；,对旋转轴的振摆和轴对壳体孔的偏斜不敏感；,适用范围广，能用于低温、高温、高真空、高压、各种转速以及各种腐蚀、易燃、易爆、有毒介质的密封。,4.,机械密封的优缺点：（与软填料密封比较）,缺点,结构较复杂，对制造加工要求高；,安装与更换比较麻烦，要求工人有一定的安装技术水平；,发生偶然事故时，处理比较困难；,一次性投资高。,7优点密封可靠，在一个较长的使用期中，不会泄漏或很少泄漏；4,8,比较,软填料密封,机械密封,泄漏量,180,450ml/h,一般为软填料密封的,摩擦功率损失,机械密封为软填料密封的,10,50,轴磨损,有磨损，用久后要更换,几乎无磨损,维护及寿命,要经常维护，更换填料，个别情况每班换一次,寿命很长，很少需要维修,高参数,高压、高温、高真空、高转速、大直径密封不能解决,可以,加工及安装,加工要求一般，填料更换方便,动、静环表面粗糙度及平直度要求高，不易加工，成本高，装拆不便,对材料要求,一般,动、静环要求较高,机械密封与填料密封的比较,8比较软填料密封机械密封泄漏量180450ml/h一般为软,9,轴,密封流体,泄漏,环境,泵体,填料密封泄漏示意,填料函,压盖,填料,9轴密封流体泄漏环境泵体填料密封泄漏示意填料函压盖填料,10,Shaft,流体流动,泄漏,环境,泵体,机械密封泄漏示意,10Shaft流体流动泄漏环境 泵体机械密封泄漏示意,11,配合环（静环）,补偿环（动环）,辅助密封“,O”,环,机械密封示意图,11配合环（静环）补偿环（动环）辅助密封“O”环机械密封示意,12,流体在两个面之间充当润滑剂的过程,密封端盖,泵腔,工艺流体,微量的泄漏在大气侧蒸发,补偿环（动）,配合环（静）,12流体在两个面之间充当润滑剂的过程密封端盖泵腔工艺流体微量,13,密封端盖,泵腔,没有流体或者干运转,补偿环（动）,配合环（静）,没有润滑干运转导致过热,13密封端盖泵腔没有流体或者干运转补偿环（动）配合环（静）没,14,机械密封的摩擦副就是动环和静环，其端面贴紧且一个静止，一个旋转，它们之间存在相对运动，所以会产生摩擦和磨损，同时会伴有热量的产生。前面已经讨论过，如果摩擦产生的热量越多，密封的工作,PV,值就越大。当然摩擦热除与,PV,值有关外，还与摩擦系数及端面面积有关。,冷却、冲洗与安装、使用,14 机械密封的摩擦副就是动环和静环，其,15,热量的传递有三种方式：对流、间壁导热、辐射。显然机械密封端面的摩擦热就是以这三种方式传递出去的。如果密封环向周围散失的热量与产生的摩擦热相平衡，则可得到一个稳定的温度值。,对于普通机械密封，泄漏量较小，它带走的热量可以忽略，那么摩擦热主要是由轴导入动静环，再由动静环传给周围介质。,15 热量的传递有三种方式：对流、间壁导热、辐射。显,16,如果密封环材料的导热性差，介质温度又高，或,PV,值比较高的情况下，端面间的大量热量不能及时导出，必然引起端面温度急剧上升。其结果可能造成端面间液膜汽化，恶化润滑条件，甚至完全处于干摩擦状态，这不仅使磨损加剧，还会导致密封环的热裂、变形等等。因此只是依靠选择耐高温、导热性好的密封环材料或仅从结构上考虑，都很难达到预期的效果。合理的方法就是强化冷却，使端面摩擦热及时导出。,使端面冷却的方式主要有三种：,16 如果密封环材料的导热性差，介质温度又高，或PV值,17,1,、端面直接冷却,将密封介质从系统中高于密封腔压力处引出，通过接管引入密封腔，对于密封介质的温度高或含固体粒子的场合，可在管路上设置冷却器或过滤器，使进入密封腔内的介质净化并降低温度。,(1),闭路自冲洗（图,a,）,171、端面直接冷却 将密封介质从系统中高于,18,1,、端面直接冷却,将密封腔内的介质引入,主机低压侧，使介质通过密,封腔进行自循环而带走摩擦,热（图,b,），这种方法,适用于密封腔压力与主机工,作压力比较接近的场合。,(2),反向自冲洗,181、端面直接冷却 将密封腔内的介质引入,19,1,、端面直接冷却,将介质从高压侧引出，,流经密封腔进行冲洗后流回,主机吸入侧（图,c,），这,种冲洗冷却效果优于前两种。,(3),贯通自冲洗,191、端面直接冷却 将介质从高压侧引出，(3,20,1,、端面直接冷却,利用其它压力源将冲洗冷却液注入密封腔内（图,d,）。冲洗液应为低温、清洁液体，并且少量内漏与密封介质相混在工艺上必须是允许的，冲洗液压力应比密封介质压力大,0.050.1Mpa,。对于高温或含固体颗粒的介质，效果较好。,(4),内冲洗,201、端面直接冷却 利用其它压力源将冲洗冷却液注,21,1,、端面直接冷却,在密封腔内的一段轴上装上小型动力元件，使密封腔内介质进行局部循环，或在旋转环外周开槽同样能直到泵送作用。,(5),局部循环冲洗,211、端面直接冷却 在密封腔内的一段轴上,22,2,、静环背部冷却,从静止环背部将清水、油等冷却液直接引入密封环内表面的一种冷却方法又称为急冷法、外冲洗法。冷却效果好，但冷却水硬度高时产生的无机物水垢在轴上沉积，会影响动环密封圈的浮动性，可能会引起密封失效。,222、静环背部冷却 从静止环背部将清水、油,23,3,、间接冷却,冷却液不直接与密封面接触，其效果没有直接冷却效果好，但对冷却液要求不高。常用,静环外周冷却,233、间接冷却 冷却液不直接与密封面接触，,24,公司常用机械密封冷却方案简介,24公司常用机械密封冷却方案简介,25,方案描述,从泵出口经节流孔板,对密封进行冲洗。,25方案描述,26,方案描述,从密封腔经节流孔板至泵入口的再循环。,26方案描述,27,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。,27方案描述,28,方案描述,从泵出口经节流孔板和冷却器对密封进行冲洗。,28方案描述,29,方案描述,从外部清洁源对密封进行冲洗。,29方案描述,30,方案描述,从泵出口经旋液分离器和冷却器对密封进行冲洗。,30方案描述,31,方案描述,流经封液罐的无压缓冲液循环。,流体通过双封中的泵效环驱动循环。,采用原因,外侧密封作为主密封的安全后备。,零至极低的工艺介质排放。,不允许工艺介质污染。,应用场合,与无压双密封（串联）一起使用。,高饱和蒸汽压液体，轻烃。,危险或有毒流体。,导热流体。,预防性维护,管道回路必须能够在封液罐最高处自排气。,始终对封液罐加压，最大充气压力为（,10-14 bar,）,隔离液必须与工艺流体兼容。,封液罐液位计指示内侧和外侧密封泄漏。,31方案描述采用原因应用场合预防性维护,32,谢谢,32谢谢,