流体机械密封学讲义.ppt

流体机械的密封 一.迷宫密封（labyrinth seal) 二.浮环密封（bushing seal) 三.机械密封（mechanical seal) 四.干气密封（dry gas seal) 五.填料密封 一.迷宫密封 迷宫密封是在转轴周围设置若干个依次排列的环形密封齿，齿与齿之间形成一系列节流间隙与膨胀空腔，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。 1.迷宫密封的密封机理 气体在压差的推动下，高速穿过狭小的齿顶间隙进入空腔，突然膨胀产生剧烈的漩涡，气流的绝大部分动能转化为热能而损失，残余的小部分动能以余速穿过下一级齿顶间隙继续降低流速和流量。连续经过数级梳齿后，可使残余速度和外漏量迅速的减小，而达到阻漏的目的。 2.迷宫密封的特点 优点 结构简单 价格低廉 功耗低 寿命长 4.迷宫密封在我厂应用 合成车间老区的压缩机101-J（改造后为软密封）、105-J、新区氨冰机J-2501的级间密封、平衡盘密封均为此种形式，103-J的级间密封也为迷宫密封、合成气压缩机103-J平衡盘密封为蜂窝式密封，实质上是迷宫密封的特殊形式，其密封效果比普通迷宫密封要好，主要用在高压机组中，这样可以更好的平衡轴向推力，确保机组平稳、安全运行。 二.浮环密封 压缩机浮环密封通常是在转轴上安装两个以上的浮环，在浮环之间引入高于工艺气压力的密封油，运转时封油在浮环与轴套之间形成油膜，产生节流作用，阻止工艺气外泄而达到阻漏的目的。 1.浮环密封的密封机理 套于轴上的圆环，其内壁与轴存在一定的间隙。轴旋转时，轴表面带动密封液进入偏心的楔形间隙内。在楔形间隙内产生流体动压效应，使环浮动抬升，环内壁脱离轴表面而变成非接触状态。在此状态下利用周向狭长间隙的节流作用而达到阻漏的目的。 2.浮环密封的特点 优点 适用的转速压力范围较大 寿命长 用油封气，可做到不漏 3. 密封的典型结构 4.浮环密封系统示意图 三.机械密封 1.机械密封的工作原理 机械密封是一对或数对垂直于轴作相对滑动的端面在流体压力和补偿机构的弹力作用下保持贴和并配以辅助密封而达到阻漏的轴封装置。 2.机械密封的典型结构 常用的单端面机械密封的结构如图一 机械密封通常由四个部分组成：静环 1；动环 2；弹簧加载装置（由弹簧 4；弹簧座 5；键 6组成）；辅助密封圈（静环密封圈 7；动环密封圈 9；端盖密封圈 8），销子 10固定在端盖上，用以防止静环转动 通常机械密封一般有四个密封点（见图一）相对旋转密封点A——在弹簧和流体压力的作用下，使具有相对运动的动环和静环接触端面紧密配合，从而实现对流体密封的目的。 在机械密封工作的过程中，要求密封端面之间保持一层液膜，这样会使密封效果好，使用寿命长；静环和压盖之间的密封点B—通常采用各种形式的辅助密封圈，我厂的设备此处密封主要用”O“环，其作用防止流体从静环与压盖之间流出，这是一种静密封；动环和轴套之间的密封是一种相对静止的密封，要求在动、静环工作一段时间磨损后能后做微量的轴向移动，压盖上的密封点D—是一种静密封通常用垫片或”O“环处理，通常不会失效。 机械密封的分类 由于生产实践所提出的要求不同，因此便产生了不同结构形式的机械密封，虽然它们结构上有些区别，但是密封原理却大同小异。机械密封的分类方法很多，大致分类如下： 1、平衡型与非平衡型 这是按照介质压力在动静环端面上所引起的比压的卸载情况来分类的，由于密封装置的结构形式不同，所以介质的压力在动静环端面上所引起的作用也就不同，图二为内装非平衡型机械密封的简图。 由图可知： 在这种结构形式下，介质的压力就会使端面压紧，并且在端面上产生的比压要大于介质压力，由于这种形式的机械密封不产生卸荷作用，故称为非平衡型，由于它没有卸荷作用，所以当工艺参数波动，介质压力升高时，密封面的比压也会随着增加，从而促使密封端面的液膜被破坏，造成端面过度磨损或烧伤，致使密封作用失效，因此一般非平衡型密封，一般多用在介质压力在0.3—0.5MPa的情况下或者用在40—60公斤／厘米2的范围内。 图三为内装平衡型机械密封，由图可见： 在这种结构形式中，介质的压力起到使密封端面拉开的作用，象这种能起卸荷作用的结构形式，称为平衡型。 图四为部分平衡型机械密封，因为: 而0K内1，介质压力促使密封面压紧。 但是由于接触面积大于负荷面积，故介质在密封面上产生的比压要小于介质的压力，从而起到卸荷的作用，且随着K内值的减小，卸荷作用越大，通常取K内=75%左右。 内装平衡型机械密封可以在较广的范围内使用，但是由于轴（或轴套）必须制成台阶，所以成本比非平衡型的高，因此在运行条件允许的情况下，尽可能的用非平衡型的。 2、静止型和旋转