机械密封主要性能参数.docVIP

第3章机械密封主要性能参数 55、什么是机械密封的端面比压？ 作用在密封环上单位面积上净剩的闭合力称为端面比压，以Pa表示，单位为MPa端面比压大小是否合适，对机械密封的性能和使用寿命影响很大。比压过大，会加剧密封端面的磨损，破坏流体膜，降低使用寿命；比压过小会使密封泄漏增加，降低密封性能。 56、机械密封受力情况是怎样？ 分析密封受力情况，是分析密封环在工作状态下的受力种类、大小、在此基础上计算机械密封的端面比压。密封的受力情况与密封的设计结构有关。图3-1所示 图3-1受力分析图 动环受的力有弹簧 Ft介质力Fp和液膜压力Fm，此外还有密封圈的摩擦阻力R,在这些力中介质力和弹簧力的方向是一致的，称为闭合力。液膜压力Fm为推开力，摩擦阻力R的实际力是很小的可以忽略，这样密封的合力为 F=Ft + Fp- Fm 。 57、弹簧力的测试有几种方法？ 弹簧力的测试有一般有两种方法，弹簧力是密封闭合力的主要因素，该力可用计算方法获得但是有一定的误差，实际上是以实测比较准确，在现场测量方法是在弹簧加重物，并记录压缩的高度，同样可测得弹簧力。还有就是利用弹簧测试机测得 ，弹簧测试机有机械指针显示方法和电子数显法两种，目前基本采用这两种方法它测试手段都比较准确。 58、什么是弹簧比压？怎样计算？ 弹簧比压就是单位密封面上的弹簧力，单位是MPa，，计算方法是总的弹簧力除以密封断面的的面积。内装式机械密封一般弹簧比压在0.1～0.2 MPa。外装式机械密封，介质力小于0.1 MPa时，弹簧比压取0.3～04 MPa，介质压力小于0.25时，弹簧比压取0.4～06 MPa。 59、载荷系数是怎样定义的？意义是什么？ 密封介质压力作用在补偿环上（动环）对于非补偿环（静环）的闭合力的有效面积与密封环带面积之比称为载荷系数。例如一个内装式机械密封，令为密封介质的有效作用面积Ae，A为密封环带的面积，于是载荷系数从 图3-2可得 图3-2 内流型密封受力图 = 将和之值带入中，可得 K为载荷系数，对流体式机械密封而言。不同密封结构可根据载荷系数定义进行计算。载荷系数的意义很大，他它是用来区分平衡型和非平衡型密封的重要参数。对泄漏量和使用寿命有很大的影响。 60、平衡型和非平衡型密封是怎样选用？ 对于一般介质，当P介＝0.6～0.7Mpa以上就的选用平衡型密封，对粘度较大，润滑性能好的介质，非平衡型机械密封使用压力可以超过该值；对于粘度较小，润滑性能差的介质，当P介＝0.29～0.49Mpa时就得选用平衡型机械密封。 采用平衡型机械密封是为了减少密封介质在端面上的压力，使端面的比压在合适的范围内。 当密封腔压力超过0.7mpa时应考率采用部分平衡型密封。 61、平衡型和非平衡型机械密封的是怎样划分的？ 根据介质的端面上所引起的比压的卸载情况，可将密封分为平衡和非平衡型两种类型。不卸载的称非平衡型；卸载的称平衡型， 图3-3 为非平衡型 图3-4为平衡型 图3-3非平衡型密封 3-4为平衡型 非平衡型——端面压力受介质压力的影响。过大会压坏端面间隙的润滑膜。 平衡型——动、静环密封面的压力不受（或很少受）介质压力的影响 图3-5 平衡型密封的密封环带面积大于流体压力作用面积。为此，将密封端面外径高于平衡线而且内径又低于平衡线布置，这需要在轴上或轴套上有一个阶梯。相反非平衡型密封环带小于流体压力作用的面积，非平衡型密封可直接与光轴配合。平衡线如 图3-5 载荷系数K≥1.0的密封为--非平衡型密封。 载荷系数K＜1.0的密封，称为--平衡型密封。 一般石油化工的离心泵的 K载荷系数为 K=0.63～0.85当密封腔压力超过0.7mpa时应考率采用部分平衡型 62、平衡系数?怎样确定？ 采用平衡型主要是为了减少被密封介质作用在端面上的力，使端面比压在合适的范围内使用。 平衡系数?值的选择与密封介质粘度、温度、转速、等有关。 ?值的常用范围为15％～40％ 即载荷系数 K＝0.85～0.60 在其他条件不变化的情况下，粘度越大的适用的?值愈小，粘度越小使用的?就越大。试验证明水、汽油、煤油等介质的?值约为20％～30％（对于水?＝48时，已接近端面打开的极限对于粘度大的油?值约为30％～40％机械密封的?值分为15％、20％、25％、30％、40％。五种。 63、平衡系数?值对密封有什么的影响？ 平衡系数?愈大，由介质引起的端面比压就愈小，虽然磨损小，但不易保证密封。反之，衡系数?愈小，则端面比压就愈大，使端面磨损加剧，发热甚至有咬坏的危险，最后使密封失效。因此要选取适当的?值，其值的大小与很多因素有关，情况比较