搅拌反应釜.ppt

1项目二项目二 反应设备反应设备 搅拌反应釜搅拌反应釜2搅拌反应釜n一、反应釜的作用一、反应釜的作用n 反应釜是化工生产中使用的典型设备之一。反应釜是化工生产中使用的典型设备之一。n由于化学工艺过程的种种化学变化，是以参加反应的介质由于化学工艺过程的种种化学变化，是以参加反应的介质的充分混合为前提的，对于加热、冷却和液体萃取以及气的充分混合为前提的，对于加热、冷却和液体萃取以及气体吸收等物理变化过程，也往往采用搅拌操作，才能获得体吸收等物理变化过程，也往往采用搅拌操作，才能获得更好的效果。更好的效果。n反应釜除了在化学工业中大量使用外，还广泛应用于冶金、反应釜除了在化学工业中大量使用外，还广泛应用于冶金、医药、农药、染料、油漆和三大合成材料等过程工业。医药、农药、染料、油漆和三大合成材料等过程工业。n三大合成材料是指三大合成材料是指塑料塑料、合成橡胶合成橡胶和和合成纤维合成纤维。它们是用。它们是用人工方法，由低分子化合物合成的高分子化合物，又叫高人工方法，由低分子化合物合成的高分子化合物，又叫高聚物。聚物。 第一节第一节 概述概述 3一、反应釜作用一、反应釜作用 1、使物料、使物料混合均匀混合均匀 2 2、强化传、强化传热、传质热、传质 使气体在液相中很好地分散使气体在液相中很好地分散使固体粒子在液相中均匀地悬浮使固体粒子在液相中均匀地悬浮使不相溶的另一液相均匀悬浮或充使不相溶的另一液相均匀悬浮或充分乳化分乳化强化相间的传质（如吸收等）强化相间的传质（如吸收等）强化传热强化传热4n二、反应釜的设计n 反应釜设计可分为工艺设计和机械设计两大部分。n按设备的结构特征可分为搅拌釜式、管式、固定床和流化床反应器等。n本章仅介绍应用最广泛的搅拌反应釜。5二、二、搅拌反应釜的总体结搅拌反应釜的总体结构构 搅拌反应釜主要由筒体、传热装置、搅拌反应釜主要由筒体、传热装置、传动装置、轴封装置和各种接管组成。传动装置、轴封装置和各种接管组成。1一电动机；一电动机； 2一减速器；一减速器；3一机架；一机架； 4一人孔；一人孔；5一密封装置；一密封装置；6一进料口；一进料口；7一上封头；一上封头； 8一筒体；一筒体；9一联轴器；一联轴器； 10一搅拌轴；一搅拌轴；11一夹套；一夹套； 12一载热介质出口；一载热介质出口；13一挡板；一挡板； 14一螺旋导流板；一螺旋导流板；15一轴向流搅拌器；一轴向流搅拌器；16一径向流搅拌器；一径向流搅拌器；17一气体分布器；一气体分布器；18一下封头；一下封头；19一出料口；一出料口； 20一载热一载热 介质进口；介质进口；21一气体进口一气体进口6搅拌搅拌釜釜搅拌装置搅拌装置轴封轴封搅拌罐搅拌罐罐体罐体附件附件搅拌轴搅拌轴搅拌器搅拌器传动装置传动装置7n 釜体内筒通常为一圆柱形壳体，它提供反应所需空间；n传热装置的作用是满足反应所需温度条件；n搅拌装置包括搅拌器、搅拌轴等，是实现搅拌的工作部件；n传动装置包括电机、减速器、联轴器及机架等附件，它提供搅拌的动力；n轴封装置是保证工作时形成密封条件，阻止介质向外泄漏的部件。n 8n内筒一般为钢制圆筒。n封头大多选用标准椭圆形封头，为满足工艺要求釜体上安装有多种接管，如物料进出口管、监测装置接管等。n 常用的传热装置有夹套结构的壁外传热和釜内装设换热管传热两种形式，应用最多的是夹套传热，见图72(a)。n当反应釜采用衬里结构或夹套传热不能满足温度要求时，常用蛇管传热方式，见图72(b)。第二节第二节 筒体和传热装置筒体和传热装置910n一、内筒的直径和高度及壁厚确定11筒筒体的体的尺寸确定尺寸确定 罐体长径比对搅拌功率的影响罐体长径比对搅拌功率的影响 罐体长径比对传热的影响罐体长径比对传热的影响 需要较大搅拌功率的，长径比可以选得小些。需要较大搅拌功率的，长径比可以选得小些。 体积一定时，长径比越大，表面积越大，越利于传热；并且体积一定时，长径比越大，表面积越大，越利于传热；并且此时传热面距罐体中心近，物料的温度梯度就越大，有利于此时传热面距罐体中心近，物料的温度梯度就越大，有利于传热效果。因此，单纯从夹套传热角度考虑，一般希望长径传热效果。因此，单纯从夹套传热角度考虑，一般希望长径比大一些。比大一些。 1、筒体长径比筒体长径比12物料特性对釜体长径比的要求物料特性对釜体长径比的要求 表表71 几种几种搅拌釜的搅拌釜的长径比长径比种类种类设备内物料类型设备内物料类型长径比长径比一般搅拌罐一般搅拌罐液液-固相、液液相固相、液液相11.3气液相气液相12聚合釜聚合釜悬浮液、乳化液悬浮液、乳化液2.083.85发酵罐类发酵罐类发酵液发酵液1.72.513装料系数装料系数 初步计算筒体内径初步计算筒体内径确定筒体直径和高度确定筒体直径和高度 一般取0.60.82、搅拌釜装料量搅拌釜装料量 VV0304iiDHVD14n【不锈钢反应釜不锈钢反应釜】 反应釜反应釜由釜釜体、锅盖、搅拌器、电加热油夹管、支承及传动装置、轴封装置、溢油槽等组成，并配有电加热棒及测温、测压表。n搅拌形式一般有锚式、浆式、涡轮式、推进式或框式。n支承座有悬挂或支承式二种。 n夹套内放置导热油，由电热棒加热，夹套上开有进、排油、溢测量、放空及电热棒、测温等接管孔。夹套外壁焊接支座，锅体下部开有放料口。 1516主要技术参数主要技术参数 公称容量（L） 实际容量（ L）电热功率（KW）夹套容量（L） 内锅尺寸（mm）外锅尺寸（mm）减速机型号 电机功率（n/kw） 搅拌速度（n/min） 50613295400600m31450/0.660-8010012062120500700m31450/0.660-8020024763200600800m41450/1.560-8030035.563250700900m41450/1.560-80500589942909001100m61450/2.260-801000121.512456012001400m81450/460-802000224415575014001600m81450/460-8030003201155101516001800m81450/7.560-8040004020155122616001800m101450/7.560-8050005170185140018002000m101450/7.560-8017n二、夹套n三、蛇管n四、顶盖n五、筒体上的接管18n夹套反应釜工作原理夹套反应釜工作原理n反应釜是在一定压力和温度下，借助搅拌器将一定容积的两种或多种液体以及液体与固体或气体物料混匀，促进其反应的设备。釜体上的夹套主要是用于加热和冷却的模块。n夹套反应釜夹套反应釜n夹套反应釜一般根据夹套加热形式分类，分为：电热棒加热、蒸汽加热、导热油循环加热反应釜。n电加热反应釜通过电加热棒加热导热油，以导热油为介质给釜体内物料传热。蒸汽加热反应釜则通过往夹套内充蒸汽加热，需加配锅炉，硬件投资略大，但运行时能耗比电加热夹套反应釜小。导热油循环加热反应釜主要通过夹套内的盘管实现导热油循环传热或冷却。n 19夹套：在釜体外侧，以焊接或者法兰连接的方式设各种形状的外套，使其与釜体外表面形成密闭的空间，在此空间内通入载热流体，以加热或冷却物料，维持物料的温度在规定的范围，这种结构称为夹套。20蛇管传热及其结构n当需要的传热面积较大时，夹套传热不能满足要求时，可采用蛇管传热。n它沉浸在物料中，热损失小，传热效果好，还能起到导流筒的作用，改变流体的流动状态，减小漩涡，强化搅拌程度。212223n下部出料适用于粘性大或含有固体颗粒的介质。n常见的下部出料接管如图710所示。n图中(a)用于不带夹套的简体，n图(b)和图(c)适用于带夹套的简体。n其中图(c)结构较复杂，多用在内筒与夹套温差较大的场合。24上部出料当物料需要输送到较高位置或需要密闭输送时，必须装设压料管，使物料从上部排出上部出料常采用压缩空气或其他惰性气体，将物料从釜内经压料管压送到下一工序设备。为使物料排除干净，应使压出管下端位置尽可再能低些，且底部作成与釜底相似形状。251-搅拌器搅拌器 2-罐体罐体 3-夹套夹套 4-搅拌轴搅拌轴 5-压出管压出管 6-支座支座 7-人孔人孔 8-轴封轴封 9-传动装置传动装置另一种搅拌反应釜结构图另一种搅拌反应釜结构图26搅拌器的功能搅拌器的功能 提供搅拌过程所需要的能量和适宜的流动提供搅拌过程所需要的能量和适宜的流动状态，以达到搅拌过程的目的。状态，以达到搅拌过程的目的。 浆叶旋转运动，产生能量，作用于液体，浆叶旋转运动，产生能量，作用于液体，形成流动状态。关键在浆叶，也与其它形成流动状态。关键在浆叶，也与其它因素有关，如介质特性，搅拌器的工作因素有关，如介质特性，搅拌器的工作环境等。环境等。 第三节第三节 反应釜搅拌装置反应釜搅拌装置27一、搅拌器类型一、搅拌器类型282930二、搅拌器选用二、搅拌器选用 搅拌器选型搅拌器选型搅拌目的搅拌目的 物料粘度物料粘度 搅拌容器容积的大小搅拌容器容积的大小选用时除满足工艺要求外，还应考虑功耗低、选用时除满足工艺要求外，还应考虑功耗低、操作费用省，以及制造、维护和检修方便等因素。操作费用省，以及制造、维护和检修方便等因素。31表表7-2 搅拌器型式适用条件表搅拌器型式适用条件表注表中空白为不适或不详，为适合。注表中空白为不适或不详，为适合。搅拌器型式搅拌器型式流动状态流动状态搅拌目的搅拌目的搅拌容器搅拌容器容积容积 (m3)转速范围转速范围(r/min)最高最高粘度粘度(Pa.s)对对流流循循环环湍湍流流扩扩散散剪剪切切流流低低粘粘度度混混合合高粘高粘度液度液混合混合传热传热反应反应分分散散溶溶解解固固体体悬悬浮浮气气体体吸吸收收结结晶晶传传热热液液相相反反应应涡轮式涡轮式11001030050桨式桨式12001030020推进式推进式110001050050折叶开启涡轮式折叶开启涡轮式110001030050锚式锚式11001100100螺杆式螺杆式1500.550100螺带式螺带式 1500.55010032几种常用搅拌器简介几种常用搅拌器简介 桨式桨式、推进式推进式、涡轮式涡轮式和和锚式锚式搅拌器在搅拌器在搅拌反应设备中应用最为广泛，据统计约占搅拌反应设备中应用最为广泛，据统计约占搅拌器总数的搅拌器总数的7580。331. 桨式搅拌器桨式搅拌器 结构最简单结构最简单叶片用扁钢制成，焊叶片用扁钢制成，焊接或用螺栓固定在轮接或用螺栓固定在轮毂上，叶片数是毂上，叶片数是2 2、3 3或或4 4 片，叶片形式可片，叶片形式可分为平直叶式和折叶分为平直叶式和折叶式两种。式两种。图图7-13 桨式搅拌器桨式搅拌器34主要应用主要应用液液液系中用于防止分离、使罐的温度均一，固液系中用于防止分离、使罐的温度均一，固液系中多用于防止固体沉降。液系中多用于防止固体沉降。主要用于流体的循环，由于在同样排量下，折叶式主要用于流体的循环，由于在同样排量下，折叶式比平直叶式的功耗少，操作费用低，故比平直叶式的功耗少，操作费用低，故轴流桨叶使轴流桨叶使用较多。用较多。也用于高粘流体搅拌，促进流体的上下交换，代替也用于高粘流体搅拌，促进流体的上下交换，代替价格高的螺带式叶轮，能获得良好的效果。价格高的螺带式叶轮，能获得良好的效果。35桨式搅拌器的转速一般为桨式搅拌器的转速一般为20100r/min 。缺点缺点不能用于以保持气体和以细微化为目的不能用于以保持气体和以细微化为目的的气的气液分散操作中。液分散操作中。362. 推进式搅拌器推进式搅拌器 推进式搅拌器（又称船用推进器）推进式搅拌器（又称船用推进器）常用于低粘流体中。常用于低粘流体中。结构结构标准推进式搅拌器有三瓣叶标准推进式搅拌器有三瓣叶片，其螺距与桨直径片，其螺距与桨直径d相等。相等。它直径较小，它直径较小，d/D=1/41/3，叶端速度一般为叶端速度一般为 710 m/s，最高达最高达15 m/s。图图7-12 推进式搅拌器推进式搅拌器37搅拌时搅拌时流体由桨叶上方吸入，下方以圆筒状螺旋形排流体由桨叶上方吸入，下方以圆筒状螺旋形排 出，流体至容器底再沿壁面返至桨叶上方，形出，流体至容器底再沿壁面返至桨叶上方，形 成轴向流动。成轴向流动。特点特点 搅拌时流体的湍流程度不高，循环量大，结构搅拌时流体的湍流程度不高，循环量大，结构 简单，制造方便。简单，制造方便。 循环性能好，剪切作用不大，循环性能好，剪切作用不大，属于循环型搅拌器。属于循环型搅拌器。38应用应用粘度低、流量大的场合，用较小的搅拌功率，能获得较好粘度低、流量大的场合，用较小的搅拌功率，能获得较好的搅拌效果。的搅拌效果。主要用于液液系混合、使温度均匀，在低浓度固液系主要用于液液系混合、使温度均匀，在低浓度固液系中防止淤泥沉降等。中防止淤泥沉降等。改进改进容器内装挡板、搅拌轴偏心安装、容器内装挡板、搅拌轴偏心安装、搅拌器倾斜，可防止漩涡形成。搅拌器倾斜，可防止漩涡形成。393涡轮式搅拌器涡轮式搅拌器 涡轮式搅拌器（又称透涡轮式搅拌器（又称透平式叶轮），是应用较平式叶轮），是应用较广的一种搅拌器，能有广的一种搅拌器，能有效地完成几乎所有的搅效地完成几乎所有的搅拌操作，并能处理粘度拌操作，并能处理粘度范围很广的流体范围很广的流体。图图7-14 涡轮式搅拌器涡轮式搅拌器40应用应用 涡轮式搅拌器有较大的剪切力，可使流体微涡轮式搅拌器有较大的剪切力，可使流体微团分散得很细，适用于低粘度到中等粘度流体的团分散得很细，适用于低粘度到中等粘度流体的混合、液混合、液液分散、液液分散、液固悬浮，以及促进良好固悬浮，以及促进良好的传热、传质和化学反应。的传热、传质和化学反应。414锚式搅拌器锚式搅拌器 结构简单。结构简单。适用于粘度在适用于粘度在100Pas以下的流体搅拌，当流以下的流体搅拌，当流体粘度在体粘度在10100Pas时，可在锚式桨中间加时，可在锚式桨中间加一横桨叶，即为一横桨叶，即为框式搅框式搅拌器，拌器，以增加容器中部以增加容器中部的混合。的混合。图图9-6 锚式搅拌器锚式搅拌器42锚式或框式桨叶的混合效果并不理想，只适用于对混合锚式或框式桨叶的混合效果并不理想，只适用于对混合要求不太高的场合。要求不太高的场合。应用应用由于锚式搅拌器在容器壁附近流速比其它搅拌器由于锚式搅拌器在容器壁附近流速比其它搅拌器大，能得到大的表面传热系数，故常用于传热、大，能得到大的表面传热系数，故常用于传热、晶析操作。晶析操作。常用于搅拌高浓度淤浆和沉降性淤浆。常用于搅拌高浓度淤浆和沉降性淤浆。当搅拌粘度大于当搅拌粘度大于100Pas 的流体时，应采用螺带的流体时，应采用螺带式或螺杆式。式或螺杆式。43一、一、传动装置传动装置 第四节第四节 传动装置传动装置一般包括电动机、减速装置、联轴节及一般包括电动机、减速装置、联轴节及搅拌轴搅拌轴 齿轮减速机齿轮减速机44摆线针轮减速机 概述：摆线针轮减速机是一种采用摆线针齿啮合行星传动原理的传动机型，是一种理想的传动装置，具有许多优点，用途广泛，并可正反运转。摆线减速机型号： 单级机型有：2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 其减速比有：11 17 23 25 29 35 43 59 71 87 双级机型有：42 53 63 74 84 85 95 106 其减速比有：121 187 289 385 473 595 731 841 1003 1225 1505 1849 2065 2537 3481 5133 4546n轴-旋转运动n端盖静止n采用动密封n如何密封?第五节 反应釜轴封装置 P35页47n对动密封的基本要求是：n结构简单、密封可靠、维修装拆方便、使用寿命长。n搅拌反应釜常用的动密封有填料密封与机械密封两种。48轴封轴封 机械搅拌反应器机械搅拌反应器轴封轴封主要有两种主要有两种轴的密封装置轴的密封装置填料密封填料密封机械密封机械密封避免介质通过转轴从搅拌容器内泄漏或外部避免介质通过转轴从搅拌容器内泄漏或外部杂质渗入搅拌容器内。杂质渗入搅拌容器内。目的：目的：491、填料密封、填料密封 特点：特点：结构简单，制造容易，适用于非腐蚀性和弱腐蚀性介质、结构简单，制造容易，适用于非腐蚀性和弱腐蚀性介质、密封要求不高、并允许定期维护的搅拌设备。密封要求不高、并允许定期维护的搅拌设备。填料密封的结构及工作原理填料密封的结构及工作原理组成：组成：底环、本体、油环、填料、螺柱、压盖及油杯等。底环、本体、油环、填料、螺柱、压盖及油杯等。50工作原理工作原理在压盖压力作用下，装在搅拌轴与填料箱本体之间在压盖压力作用下，装在搅拌轴与填料箱本体之间的填料，对搅拌轴表面产生径向压紧力。的填料，对搅拌轴表面产生径向压紧力。填料中含有润滑剂，在对搅拌轴产生径向压紧力的填料中含有润滑剂，在对搅拌轴产生径向压紧力的同时，形成一层极薄的液膜，一方面使搅拌轴得到同时，形成一层极薄的液膜，一方面使搅拌轴得到润滑，另一方面阻止设备内流体的逸出或外部流体润滑，另一方面阻止设备内流体的逸出或外部流体的渗入，达到密封的目的。的渗入，达到密封的目的。51存在问题存在问题填料中的润滑剂会在运转中不断消耗，通过设置在填料填料中的润滑剂会在运转中不断消耗，通过设置在填料中间的油环向填料内加油，保持润滑。中间的油环向填料内加油，保持润滑。填料密封不可能绝对不漏。增加压紧力，填料紧压在转填料密封不可能绝对不漏。增加压紧力，填料紧压在转动轴上，会加速轴与填料间的磨损，使密封更快失效。动轴上，会加速轴与填料间的磨损，使密封更快失效。在操作过程中应适当调整压盖的压紧力，并需定期更换在操作过程中应适当调整压盖的压紧力，并需定期更换填料。填料。52图图7-28 填料密封的结构填料密封的结构1压盖压盖2双头螺柱双头螺柱3螺母螺母4垫圈垫圈5油杯油杯6油环油环7填料填料8本体本体9底环底环53填料密封箱的特点填料密封箱的特点 b. 成型环状填料成型环状填料 盘状填料装配时尺寸公差很难保证，填料压紧后不能盘状填料装配时尺寸公差很难保证，填料压紧后不能 完全保证每圈都与轴均匀良好接触，受力状态不好，完全保证每圈都与轴均匀良好接触，受力状态不好， 易造成填料密封失效而泄漏。采用具有一定公差的成易造成填料密封失效而泄漏。采用具有一定公差的成 型环状填料，密封效果可大为改善。填料一般在裁型环状填料，密封效果可大为改善。填料一般在裁 剪、压制成填料环后使用。剪、压制成填料环后使用。 成型环状填料的形状见图成型环状填料的形状见图834。a. 在填料箱的压盖上设置衬套，可提高装配精度，使轴有在填料箱的压盖上设置衬套，可提高装配精度，使轴有良好对中，填料压紧时受力均匀，保证填料密封在良好良好对中，填料压紧时受力均匀，保证填料密封在良好条件下进行工作。条件下进行工作。 54 当旋转轴线速度大于当旋转轴线速度大于1m/s时，摩擦热大，填料时，摩擦热大，填料寿命会降低，轴也易烧坏。寿命会降低，轴也易烧坏。措施措施： 提高轴表面硬度和加工精度，提高填料自提高轴表面硬度和加工精度，提高填料自润滑性能，如在轴表面堆焊硬质；润滑性能，如在轴表面堆焊硬质； 合金或喷涂陶瓷或采用水夹套等。轴表面合金或喷涂陶瓷或采用水夹套等。轴表面的粗糙度应控制在的粗糙度应控制在0.8-0.2m。55 填料密封的选用填料密封的选用根据填料的性能选用：根据填料的性能选用： 当密封要求不高时，选用一般石棉或油浸石棉填当密封要求不高时，选用一般石棉或油浸石棉填 料，当密封要求较高时，选用膨体聚四氟乙烯、料，当密封要求较高时，选用膨体聚四氟乙烯、 柔性石墨等填料。柔性石墨等填料。 各种填料材料的性能不同，按各种填料材料的性能不同，按 表表7-6选用。选用。56表表76 常用填料材料的性能常用填料材料的性能填料名称填料名称介质极限介质极限温度温度/0C介质极介质极限压力限压力/MPa线速线速度度/(m/s)适用条件（接触介质）适用条件（接触介质）油浸石棉填料油浸石棉填料4506蒸汽、空气、工业用水、重质石蒸汽、空气、工业用水、重质石油产品、弱酸液等油产品、弱酸液等聚四氟乙烯纤维编聚四氟乙烯纤维编结填料结填料250302强酸、强碱、有机溶剂强酸、强碱、有机溶剂聚四氟乙烯石棉盘聚四氟乙烯石棉盘根根260251酸碱、强腐蚀性溶液、化学试剂酸碱、强腐蚀性溶液、化学试剂等等石棉线或石棉线与石棉线或石棉线与尼龙线浸渍聚四氟尼龙线浸渍聚四氟乙烯填料乙烯填料300302弱酸、强碱、各种有机溶剂、液弱酸、强碱、各种有机溶剂、液氨、海水、纸浆废液等氨、海水、纸浆废液等柔性石墨填料柔性石墨填料250300202醋酸、硼酸、柠檬酸、盐酸、硫醋酸、硼酸、柠檬酸、盐酸、硫化氢、乳酸、硝酸、硫酸、硬脂化氢、乳酸、硝酸、硫酸、硬脂酸、酸、 水钠、溴、矿物油料、汽油、水钠、溴、矿物油料、汽油、二甲苯、四氯化碳等二甲苯、四氯化碳等膨体聚四氟乙烯石膨体聚四氟乙烯石墨盘根墨盘根25042强酸、强碱、有机溶液强酸、强碱、有机溶液57填料密封（盘根）聚四氟乙烯纤维编织密封填料填料是由植物纤维、人造纤维、石棉纤维等的编制物或以有色金属为基体，辅以浸渍材料或充填材料制成的绳状物，常见的是方形截面的石棉盘根。一般0.5MPa时34圈，0.51MPa时45圈。5859n柔性石墨密封填料填料是形成密封的主要元件，其性能优劣对密封效果起关键性作用。60二、机械密封二、机械密封 把转轴的密封面从轴向改为把转轴的密封面从轴向改为径向径向，通过动环和静，通过动环和静环两个端面的相互贴合，并作相对运动达到密封环两个端面的相互贴合，并作相对运动达到密封的装置，又称的装置，又称端面密封端面密封。泄漏率低，密封性能可靠，功耗小，使用寿命长，泄漏率低，密封性能可靠，功耗小，使用寿命长，在搅拌反应器中得到广泛地应用。在搅拌反应器中得到广泛地应用。定义：定义：特点：特点：61由固定在轴上的动环及弹簧压紧装置、固定由固定在轴上的动环及弹簧压紧装置、固定在设备上的静环以及辅助密封圈组成。在设备上的静环以及辅助密封圈组成。机械密封的结构及工作原理机械密封的结构及工作原理 结构结构6211弹簧；弹簧；22动环；动环；33静环静环机械密封结构机械密封结构63釜用机械密釜用机械密封基本结构封基本结构64图图7-29 机械密封的基本结构及组成机械密封的基本结构及组成65当转轴旋转时，动环和固定不动的静环紧密接触，并经轴当转轴旋转时，动环和固定不动的静环紧密接触，并经轴上弹簧压紧力的作用，阻止容器内介质从接触面上泄漏。上弹簧压紧力的作用，阻止容器内介质从接触面上泄漏。工作原理工作原理动环与轴之间的密封，属静密封，密封件常用动环与轴之间的密封，属静密封，密封件常用“O”形环。形环。A点：点：图中有四个密封点：图中有四个密封点：66B点：点：动密封动密封,密封的关键密封的关键动环和静环作相对旋转运动时的端面密封，属动密动环和静环作相对旋转运动时的端面密封，属动密封，是机械密封的关键。封，是机械密封的关键。两个密封端面的平面度和粗糙度要求较高，依靠介两个密封端面的平面度和粗糙度要求较高，依靠介质的压力和弹簧力使两端面保持紧密接触，并形成质的压力和弹簧力使两端面保持紧密接触，并形成一层极薄的液膜起密封作用。一层极薄的液膜起密封作用。67静环座与设备之间的密封，属静密封。静环座与设备之间的密封，属静密封。通常设备凸缘做成凹面，静环座做成凸面，通常设备凸缘做成凹面，静环座做成凸面，中间用垫片密封。中间用垫片密封。C点：点：静环与静环座之间的密封，属静密封。静环与静环座之间的密封，属静密封。D点：点：68密封面密封面上单位面积所受的力称为端面比压。上单位面积所受的力称为端面比压。它是动环受介质压力和弹簧力的共同作用下，紧压在它是动环受介质压力和弹簧力的共同作用下，紧压在静环上引起的，是操作时保持密封所必需的净压力。静环上引起的，是操作时保持密封所必需的净压力。造成摩擦面发热，摩造成摩擦面发热，摩擦加剧，功率消耗增擦加剧，功率消耗增加，使用寿命缩短加，使用寿命缩短端面比压：端面比压：密封面因压不紧而密封面因压不紧而泄漏，密封失效泄漏，密封失效端面比压过端面比压过大大：端面比压过端面比压过小小：动环和静环之动环和静环之间的摩擦面称间的摩擦面称为为密封面密封面69机械密封分类机械密封分类机械密封机械密封分类分类按密封面负荷按密封面负荷平衡情况分为平衡情况分为按密封面按密封面 数目分为数目分为单端面单端面 双端面双端面 平衡型平衡型 非平衡型非平衡型一对密封面一对密封面二对密封面二对密封面70双端面密封双端面密封有二个密封面，且可在二密封面之间的空腔有二个密封面，且可在二密封面之间的空腔中注入中性液体，使其压力略大于介质的操作压力，起中注入中性液体，使其压力略大于介质的操作压力，起到堵封及润滑的双重作用，故密封效果好。但结构复杂，到堵封及润滑的双重作用，故密封效果好。但结构复杂，制造、拆装比较困难，需一套封液输送装置，且不便于制造、拆装比较困难，需一套封液输送装置，且不便于维修。维修。a. a. 单端面与双端面单端面与双端面 单端面密封单端面密封结构简单、制造容易、维修方便、应用广结构简单、制造容易、维修方便、应用广泛。泛。71b. b. 平衡型与非平衡型平衡型与非平衡型 根据密封面负荷平衡情况分为平衡型和非平根据密封面负荷平衡情况分为平衡型和非平衡型。衡型。平衡型与非平衡型是以液体压力负荷面积对平衡型与非平衡型是以液体压力负荷面积对端面密封面积的比值大小判别的。端面密封面积的比值大小判别的。72作业 P73