机械密封的工作原理张丽.pptx

主讲人：张丽化工装备密封技术机械密封的工作原理

知识点010203目录基本结构作用原理及特点分类04性能参数

课程目标【知识目标】掌握机械密封的结构和原理、性能参数；熟悉机械密封不同的分类方式、特性、适用范围；了解机械密封的主要零部件及材料。【能力目标】能正确认识机械密封；能正确选择机械密封。

一、基本结构定义由至少一对垂直于旋转轴线的端面在流体压力和补偿机构弹力（或磁力）的作用以及辅助密封的配合下保持贴合并相对滑动而构成的防止流体泄漏的装置。

一、基本结构结构组成机械密封一般主要由四大部分组成：①由静止环（静环）和旋转环（动环）组成的一对密封端面，该密封端面有时也称为摩擦副，是机械密封的核心；②以弹性元件（或磁性元件）为主的补偿缓冲机构；③辅助密封机构；④使动环和轴一起旋转的传动机构。摩擦副弹性元件传动机构动、静环密封圈

二、作用原理及特点工作原理轴通过弹簧座和弹簧，带动动环旋转，静环固定不动，依靠介质压力和弹簧力使动静环之间的密封端面紧密结合，阻止了介质的泄漏。摩擦副表面磨损后，在弹簧的推动实现补偿。为了防止介质通过动环与轴之间泄漏，装有动环密封圈，而静环密封圈则阻止了介质沿静环和端盖之间的泄漏。辅助密封密封面、传动座和弹簧

二、作用原理及特点特点机械密封与其它形式密封相比，其优点：密封可靠，在长期运转中密封状态很稳定，泄漏约为软填料密封的1％；使用寿命长，在油、水介质中一般可达1—2年或更长，在化学介质中一般能工作半年以上；摩擦功率消耗小，其摩擦功率仅为软填料密封的10％~50%；轴或抽套基本上不磨损；维修周期长，端面磨损后可自动补偿，一般情况下不需经常性维修；抗振性好，对旋转轴的振动、偏摆以及轴对密封腔的偏斜不敏感；适用范围广，机械密封能用于高温、低温、高压、真空、不同旋转频率、以及各种腐蚀介质和含磨粒介质的密封。

二、作用原理及特点特点缺点如下：结构较复杂，对加工制造要求高；安装与更换比较麻烦，要求工人有一定的技术水平；发生偶然性事故时，处理较困难；价格高。

三、分类方式按应用的主机分类泵用机械密封、釜用机械密封、透平压缩机用机械密封、风机用机械密封、冷冻机用机械密封以及其它主机用机械密封。泵用机械密封釜用机械密封透平压缩机用机械密封

三、分类方式按使用工况和参数分类密封腔温度密封腔压力密封端面平均线速度轴径尺寸被密封介质种类工作参数

三、分类方式按作用原理和结构分类按密封端面的对数分类单端面双端面多端面径向双端面轴向双端面

三、分类方式按作用原理和结构分类双端面机械密封

三、分类方式按作用原理和结构分类按密封流体所处的压力状态分类单级密封双级密封多级密封与单端面机械密封相同使密封流体处于两种压力状态，两级密封串联布置使密封流体处于一种压力状态

三、分类方式按作用原理和结构分类按静环与密封端盖的相对位置分类内装式机械密封外装式机械密封利用密封腔内流体压力来密封，机械密封的元件均处于密封流体中，密封端面的受力状态以及冷却和润滑条件好，是常用的结构型式。机械密封的大部分零件不与密封流体接触，暴露在设备外，便于观察及维修安装。流体压力波动时不稳定，仅用于强腐蚀、高黏度和易结晶介质以及介质压力较低的场合。

三、分类方式按作用原理和结构分类按弹簧的个数分类单弹簧式机械密封多弹簧式机械密封单弹簧式多弹簧式端面上的弹簧压力分布不均，而且高速下离心力使弹簧偏移或变形，弹簧力不易调节，一种轴径需用一种规格弹簧，弹簧规格多，轴向尺寸大，径向尺寸小，安装维修简单，多用于较小轴径、低速密封。弹簧压力分布则相对较均匀，受离心力影响较小，弹簧力可通过改变弹簧个数来调节，弹簧规格少，轴向尺寸小，径向尺寸大，安装繁琐，适用于大轴径高速密封。但弹簧丝径细，在腐蚀性介质或有固体颗粒介质的场合下，易因腐蚀和堵塞而失效。

三、分类方式按作用原理和结构分类按密封端面接触状态分类非接触式机械密封接触式机械密封流体静压式流体动压式

三、分类方式按作用原理和结构分类流体静压式机械密封，是指密封端面设计成特殊的几何形状，应用外部引入的压力流体或被密封介质本身通过密封界面的压力降，产生流体静压效应的密封。流体动压式机械密封，是指密封端面设计成特殊的几何形状，利用端面相对旋转，自行产生流体动压效应的密封，如螺旋槽端面机械密封。

四、性能参数端面比压作用在密封环带上单位面积上净剩的闭合力称为端面比压，以pc表示，单位为MPa。端面比压大小是否合适，对密封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，降低寿命；比压过小会使泄漏量增加，降低密封性能。

四、性能参数端面比压的选择端面比压可按下列原则进行选择：①为使密封端面始终紧密地贴合，端面比压必须为正值，即pc