流体润滑与密封基础课件-第4章 机械密封的基本问题.pptxVIP

机械密封的基本问题 ◆温度问题 ◆变形问题 ◆密封性问题 ◆稳定性与追随性问题 ◆可靠性和耐久性问题第 章4机械密封的基本问题流体润滑与密封基础 第 章4机械密封的基本问题流体润滑与密封基础4.1 温度问题 机械密封在使用过程中，由于摩擦和搅拌产生的热量会使密封环（特别是密封端面）温度升高。若使用工艺条件本身温度也很高，就会带来一系列由温度造成的问题: ◆如密封面之间介质汽化，密封环变形，密封面磨损以及热冲击和热裂等。 ◆此外，密封环、辅助密封材料的耐温性也有一定的限度，弹性元件的弹性也会受到温度的影响。 ◆有些介质在温度变化时，也会发生固化、聚合、结晶、结焦、溶解和腐蚀加剧等。 温度问题带来如此多的影响，因此，在设计和使用时，必须充分考虑温度的影响。 温度危害 第 章4机械密封的基本问题流体润滑与密封基础4.1 温度问题 机械密封的热源：1）密封端面的摩擦热QF2）旋转元件在密封介质中摩擦产生的搅拌热QA3）辅助元件的摩擦和振动产生的热量QB4）密封介质或冲洗液的热量Qm 4.1.1 热源及温度平衡QB热源 第 章4机械密封的基本问题流体润滑与密封基础4.1 温度问题 热量的散出： 热量的散出首先由密封狭隙中产生的摩擦热通过导热（QL）传到密封环中，然后，在环内的热量逐渐向外移动；通过对流（QK）放出来，为冷却介质所吸收，并且作为其热焓继续运动；热量也可能通过辐射（QS）向四周散出，即变成辐射热。 4.1.1 热源及温度平衡散热 第 章4机械密封的基本问题流体润滑与密封基础4.1 温度问题 热量的散出： 1）由旋转元件传给密封介质或冲洗液的热量Q1 2）由静止环传给周围介质或大气的热量Q2 3）传给传动轴的热量Q3 4）由泄漏液带走的热量Q4 4.1.1 热源及温度平衡散热 第 章4机械密封的基本问题流体润滑与密封基础4.1 温度问题 根据热量平衡，列出机械密封的热量平衡方程： QF+QA+QB+QM=QL+QK+QS 或： QF+QA+QB+QM=Q1+Q2+Q3+Q4 通常，由于辅助元件的摩擦和振动产生的热量QB较小，可忽略不计；密封介质的热量QM在计算温升时也可暂不考虑。 对各种热量进行讨论。 4.1.1 热源及温度平衡6－16－2热平衡 第 章4机械密封的基本问题流体润滑与密封基础4.1 温度问题 4.1.1 热源及温度平衡 1、密封端面的摩擦热 计算 W式中： ——摩擦系数； ——密封端面面积，m2； ——密封端面比压，Pa； ——密封端面平均线速度，m/s。6－3摩擦热 第 章4机械密封的基本问题流体润滑与密封基础4.1 温度问题 4.1.1 热源及温度平衡 2、搅拌热QA计算 对于静止式机械密封，利用旋转圆盘公式： W 对于旋转式机械密封，利用旋转圆筒公式： W式中： ——圆盘外直径和内直径，m； ——圆筒部分的平均直径和长度，m； ——密度，kg/m3； ——转速，r/s。6－46－5搅拌热 第 章4机械密封的基本问题流体润滑与密封基础4.1 温度问题 4.1.1 热源及温度平衡 3、导热散出的热量QL计算 W式中： ——导热系数，W/m·K， ——0℃时的导热系数，W/m ·K ——温度系数， ——温度, K ——密封端面接触面积，m 2 ——密封环端面与周围介质的温度差，K ——温度降方向的壁厚(h或b